Opiekun naukowy

Imię i nazwisko :	Dominik Wrana
Email:	dominik.wrana@uj.edu.pl
Zakład:	Zakład Fizyki Ciała Stałego
Pracownia:	Pracownia Nanostruktur Powierzchniowych
Strona www grupy:	http://www.zfcs.if.uj.edu.pl/

---

Krótki opis

Niniejszy projekt magisterski zakłada badania nad specjalną klasą ferroelektrycznych materiałów, czyli perowskitów nieorganicznych o strukturze ABO3. Są to w dużej mierze materiały nietoksyczne i relatywnie łatwo dostępne, co uprawdopodabnia ich przyszłe wykorzystanie.

Celem projektu jest zbadanie podstawowych właściwości powierzchni takich materiałów, ponieważ wiele z nich nie zostało dotychczas dogłębnie przebadanych, a także korelacja przejść fazowych zachodzących w monokryształach ze zmianami w strukturze powierzchni.

Ciekawym aspektem ferroelektryczności w perowskitach jest możliwość zmiany temperatury przejścia paraelektryk-ferroelektryk i ustalenie jej w okolicach temperatury pokojowej, co pozwoliłoby wykorzystać wahania dziennej temperatury co przeprowadzenia reakcji katalitycznych na powierzchniach. W tym celu wykorzystane zostaną reakcje redukcji-utleniania co potencjalnie pozwoliłoby na znacznie prostszą kontrolę diagramu fazowego. Oprócz pomiarów makroskopowych magistrant będzie mógł nauczyć się zaawansowanych metod mikroskopii elektronowej oraz sił atomowych w celu charakteryzacji powierzchni w skali pojedynczych atomów (patrz Rys. 1).

Ostatnim krokiem w badaniach będzie natomiast obserwacja konkretnych reakcji katalitycznych zachodzących na powierzchniach ferroelektrycznych perowskitów podczas przejść fazowych.

Rysunek 2 Przygotowanie powierzchni perowskitów

– przełamanie (A) oraz przykładowe wyniki eksperymentalne (B)

– obserwacja przejścia fazowego paraelektryk-ferroelektryk oraz struktury powierzchni KTaO3(001) w skali atomowej.

Magistrant będzie miał okazję pracować w młodym zespole w Zakładzie Fizyki Ciała Stałego a także w ramach międzynarodowej współpracy z wiodącymi ośrodkami naukowymi w Pradze oraz Wiedniu. Projekt zakłada także wymianę naukową i wyjazdy na konferencje.

Finansowanie zapewnione jest dzięki Narodowemu Centrum Nauki w ramach projektu SONATA 18.

Główne narzędzia badawcze

• Mikroskopia sił atomowych (AFM) w trybach kontaktowym i bezkontaktowym, zarówno w warunkach ultrawysokiej próżni i w powietrzu,
• Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) oraz niskoenergetycznych elektronów (LEEM).

Wymagania w stosunku do kandydata

• Motywacja do pracy, dobry humor