Zespół Materiałów Magnetycznych Litych i Nanomateriałów

Kierownik zespołu:
prof. dr hab. Czesław Kapusta

Zakres prac

Zespół prowadzi prace w zakresie syntezy i badania właściwości materiałów magnetycznych, nadprzewodzących i nanomateriałów oraz ich układów, m.in.: - synteza i badania nanocząstek magnetycznych z różnym pokryciem / funkcjonalizacją oraz polimerowych nanokapsuł pod kątem ich właściwości aplikacyjnych, np. w kontrolowanych polem magnetycznym nanoreaktorach, biomedycynie - nanomedycynie - teranostyce (MRI, terapia onkologiczna), - badania nanocząstek plazmonowych i efektu nagrzewania plazmonowego dla zastosowań biomedycznych, - synteza i badania właściwości hydrożeli domieszkowanych nanocząstkami magnetycznymi do zastosowań biomedycznych - regeneracji tkankowej, - synteza i badania właściwości poszczególnych pozycji atomowych w nowych nadprzewodnikach wysokotemperaturowych (monokryształy i proszki) dla zrozumienia mechanizmu nadprzewodnictwa i znalezienia sposobu zwiększenia temperatury przejścia, - badania efektów polaryzacji wymiennej w cienkich warstwach, m.in w układach anty-kropek Co/Pd i spinowo zależnego transportu w wielowarstwach IrMn − Co/Pd.multilayers.

Tematyka badań

  • Badanie dynamiki różnych magnetycznych nanocząstek i nanokapsułek w związku z ich właściwościami użytkowymi w zastosowaniach takich jak: magnetycznie sterowane nanoreaktory, biomedyna (MRI, magnetyczna hipertermia) oraz ochrona środowiska (adsorbenty zanieczyszczeń impregnowane nanocząstkami).
  • Analiza właściwości poszczególnych atomowych miejsc sieciowych w nowych nadprzewodnikach wysokotemperaturowych w celu zrozumienia mechanizmu nadprzewodnictwa i sposobów podnoszenia temperatury przejścia.
  • Badania efektu przesunięcia wymiany (exchange bias) w układach antydziurowych Co/Pd oraz transportu spinowo-zależnego w wielowarstwowych strukturach IrMn–Co/Pd.
  • Przygotowanie i charakteryzacja mikrofolii ze stopów z efektem pamięci kształtu NiTi oraz materiałów masowych domieszkowanych w układzie Ni-Mn-Sn, otrzymywanych metodą spiekania impulsowym prądem elektrycznym.
  • Badanie procesu osadzania nanostruktur indukowanego skupioną wiązką elektronową (focused electron beam-induced deposition) oraz ich oczyszczania po wzroście – we współpracy z EMPA, Thun.
  • Wytwarzanie i badanie właściwości hydrożeli impregnowanych magnetycznymi nanocząstkami – zastosowania biomedyczne.

Wyposażenie badawcze

  • System do pomiaru właściwości fizycznych Physical Property Measurement System (model Quantum Design, z obiegiem zamkniętym ciekłego helu) wyposażony w magnes 9 T, zakres temperatur 2–400 K (VSM: 2–1100 K), z opcjonalnymi modułami: podatność magnetyczna DC, magnetyzacja, magnetometria momentu obrotowego, podatność AC, rezystywność/magnetoopór, rozszerzalność cieplna i magnetostrykcja, transport cieplny i właściwości termoelektryczne, ciepło właściwe.
  • Spektrometry NMR do rezonansu protonowego (15 MHz, 17 MHz) oraz do badań materiałów magnetycznych (zakres 5–1000 MHz).
  • Cztery spektrometry Mössbauera – w geometrii transmisyjnej i CEMS – do badań sześciu izotopów.
  • Dyfraktometr rentgenowski Siemens D-5000 umożliwiający pomiary w zakresie temperatur 2–500 K.
  • Młyn planetarny wysokiej energii Fritsch Pulverisette, przystosowany do mielenia w atmosferze reaktywnej/obojętnej lub w zawiesinach.
  • Własnej konstrukcji stanowisko do rozpylania magnetronowego, umożliwiające nanoszenie warstw na powierzchnie płaskie oraz na proszki i nanoproszki.

Współpraca międzynarodowa

  • Aragoński Instytut Nanonauki, Uniwersytet w Zaragozie, Hiszpania
  • EMPA – Szwajcarskie Federalne Laboratoria Nauki i Technologii Materiałów, Thun, Szwajcaria
  • Uniwersytet Państwowy w Mińsku oraz Instytut Fizyki Wysokich Energii, Mińsk, Białoruś
  • Uniwersytet w Lipsku, Niemcy
  • Argonne National Laboratory, Argonne, USA

Publikacje

Baza publikacji Zespołu Materiałów Magnetycznych Litych i Nanomateriałów