Sprawozdanie za 2012 rok - Portal Wiedzy PAN - Polska Akademia ...
Sprawozdanie za 2012 rok - Portal Wiedzy PAN - Polska Akademia ...
Sprawozdanie za 2012 rok - Portal Wiedzy PAN - Polska Akademia ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
INSTYTUT FIZYKI <strong>PAN</strong><br />
Dyrektor: prof. dr hab. Leszek M. Sirko<br />
Przewodniczący Rady Naukowej: prof. dr hab.<br />
Jan Mostowski<br />
Instytut (kategoria „1” (A) w rankingu MNiSW)<br />
<strong>za</strong>trudnia 351 pracowników, w tym 135 naukowych<br />
(<strong>za</strong>trudnienie średnioroczne w przeliczeniu<br />
na pełne etaty).<br />
Działalność naukowa: opublikowano łącznie<br />
291 prac, z tego 246 w recenzowanych c<strong>za</strong>sopismach<br />
o <strong>za</strong>sięgu międzynarodowym; realizowano:<br />
96 projektów badawczych, w tym 14<br />
<strong>za</strong>granicznych, 23 <strong>za</strong>dania badawcze w ramach<br />
działalności statutowej; we współpracy z <strong>za</strong>granicą<br />
realizowano 102 tematy.<br />
Wybrane wyniki:<br />
• W ramach tematu statutowego „Półprzewodnikowe<br />
struktury magnetyczne – otrzymywanie<br />
oraz badania właściwości magnetycznych,<br />
optycznych i transportowych” realizowano nowatorski<br />
projekt badawczy, obejmujący wytworzenie<br />
półprzewodnikowych monokryształów<br />
Pb 1-x<br />
Sn x<br />
Se, pomiary struktury elektronowej metodą<br />
kątowo-rozdzielczej fotoemisyjnej spektroskopii<br />
elektronowej oraz teoretyczne obliczenia<br />
struktury pasmowej tych materiałów. Poka<strong>za</strong>no<br />
istnienie metalicznych stanów topologicznego<br />
izolatora krystalicznego na powierzchni (001)<br />
monokryształów Pb 0.77<br />
S 0.23<br />
Se i indukowane temperaturą<br />
topologiczne przejście fazowe do stanu<br />
izolatora topologicznego.<br />
• W wyniku reali<strong>za</strong>cji <strong>za</strong>dania „Spektroskopia,<br />
fotodynamika i właściwości cząsteczek funkcjonalnych”<br />
przeprowadzono badania widm rotacyjnych<br />
małych klasterów cząsteczek wody, od<br />
(H 2<br />
O) 6<br />
do H 2<br />
O) 9<br />
. Interpretacja widm pozwoliła<br />
na eksperymentalną identyfikację współistnienia<br />
w warunkach naddźwiękowej ekspansji molekularnej<br />
trzech różnych konformacji heksameru<br />
wody: ‘klatki’, ‘piramidy’, i ‘książki’, a także na<br />
wyznaczenie ich dokładnych struktur.<br />
• W ramach projektu „Epitaksjalne technologie<br />
wzrostu warstw i struktur nanowymiarowych”<br />
<strong>za</strong>proponowano i wyka<strong>za</strong>no pracę nowego typu<br />
tranzystora spinowego, którego działanie jest<br />
znacznie bardziej „odporne” na niedoskonałości<br />
materiałowe niż dotychc<strong>za</strong>sowe rozwią<strong>za</strong>nia.<br />
W nowym tranzystorze, dla <strong>za</strong>chowania informacji<br />
spinowej wykorzystano propagację adiabatyczną,<br />
a dla kontroli poziomu transmisji (propagacji)<br />
spinów <strong>za</strong>stosowano strojone adiabatyczne<br />
przejścia Landaua-Zenera pomiędzy spinowymi<br />
stanami własnymi.<br />
• Najważniejszym osiągnięciem, mogącym<br />
mieć istotny wpływ na rozwój badań fizyki powierzchni<br />
i późniejszych <strong>za</strong>stosowań, są wyniki<br />
prac nad nową klasą materiałów – izolatorów<br />
topologicznych. Izolatory topologiczne to klasa<br />
materiałów kwantowych, które będąc izolatorami<br />
w objętości kryształu, na swojej powierzchni<br />
mają metaliczne stany elektronowe. W <strong>rok</strong>u sprawozdawczym<br />
pojawiła się koncepcja teoretyczna<br />
przewidująca istnienie nowej klasy takich materiałów<br />
– krystalicznych izolatorów topologicznych.<br />
W IF <strong>PAN</strong> zrealizowano projekt badawczy<br />
potwierd<strong>za</strong>jący eksperymentalnie tę koncepcję<br />
teoretyczną, który obejmuje wytworzenie półprzewodnikowych<br />
monokryształów Pb 1-x<br />
Sn x<br />
Se,<br />
pomiary struktury elektronowej metodą kątoworozdzielczej<br />
fotoemisyjnej spektroskopii elektronowej<br />
oraz teoretyczne obliczenia struktury<br />
pasmowej tych materiałów.<br />
Zastosowanie wyników badań o znaczeniu<br />
społecznym:<br />
• Prowadzone są prace nad nową generacją<br />
sensorów do <strong>za</strong>stosowań w biologii i medycynie.<br />
W ramach tych prac opracowano dwa typy sensorów<br />
(nagrodzone złotymi medalami na targach<br />
innowacyjnych INTARG <strong>2012</strong> i INNOTECH<br />
<strong>2012</strong>) oraz tzw. markery fluorescencyjne (wyróżnione<br />
na INNOTECH <strong>2012</strong>). Sensory opracowano<br />
na bazie ZnO tranzystor z tzw. bramką<br />
chemiczną, wykazujący zmiany charakterystyk<br />
prądowo-napięciowych pod wpływem oświetlenia<br />
lub wprowadzenie do komory pomiarowej<br />
danej mies<strong>za</strong>nki gazowej lub substancji chemicznej.<br />
Opracowano także prosty i tani sensor<br />
w oparciu o strukturę nanosłupków ZnO, gdzie<br />
<strong>za</strong>burzenie zewnętrzne (oświetlenie, otoczenia<br />
gazowe, itp.) powoduje zmianę oporności sensora<br />
oraz dwa typy nanoznaczników (biomarkerów)<br />
na bazie bioobojętnych nanocząstek<br />
ZnO i ZrO 2<br />
.<br />
– 129 –
Change language