View Static Version
Loading

Nanotechnologie, fotonika i alternatywne źródła energii Maria Kamińska (Uniwersytet Warszawski)

Trudno jest dzisiaj wyobrazić sobie rozwój fizyki materii skondensowanej bez zaawansowanych prac w zakresie technologii materiałowej.

Wytwarzanie innowacyjnych materiałów i struktur pozwala odkrywać niezbadane obszary fizyki, ale także stwarza zastosowania, którym zawdzięczamy postęp cywilizacyjny. W Polsce intensywnie rozwijane są technologie półprzewodników, a tradycja ta sięga prac wielkiego polskiego uczonego Jana Czochralskiego, który opracował metodę powszechnie stosowaną do otrzymywania monokryształów krzemu, materiału bez którego nie byłoby elektroniki i fotowoltaiki.

Naszą narodową specjalnością stały się azotki.

Pionierskie prace dotyczące technologii materiałów objętościowych zostały zainicjowane w Instytucie Wysokich Ciśnień Unipress PAN przez Sylwestra Porowskiego. Na Uniwersytecie Warszawskim prowadzono pierwsze badania w zakresie homoepitaksji azotków, zaś Robert Dwiliński opracował ammonotermalną metodę wzrostu azotku galu (GaN). Wynikiem dalszych prac, prowadzonych z jego inicjatywy już w firmie AMMONO, były kryształy GaN, które zachwyciły świat.

Unipress, wykorzystując swoje doświadczenia oraz potencjał firmy AMMONO, jest obecnie światowym liderem w zakresie opracowań szeregu niskowymiarowych struktur optoelektronicznych. Uniwersytet Warszawski prowadzi prace nad technologią otrzymywania warstw azotku boru (BN).

Te prace technologiczne w zakresie warstw i struktur półprzewodnikowych to nanotechnologia, wymagająca kontroli wzrostu kryształów na poziomie pojedynczych atomów.

Fizyką materii rządzi tu mechanika kwantowa z pełnym posmakiem jej egzotycznego piękna.

Nanotechnologia to również osiągnięcia Włodzimierza Strupińskiego, ojca polskiego grafenu, czyli pojedynczej warstwy atomów węgla. Opracował on nowatorską technologię na podłożu z węglika krzemu (SiC). Przyczyniło się to do rozwoju badań nad zrozumieniem pierwszego materiału o dwuwymiarowej strukturze atomowej, z wyjątkową - liniową zależnością energii kinetycznej elektronów od pędu.

Od tego czasu fizyka nanomateriałów rozpoczęła dynamiczny rozwój obejmując pozagrafenowe materiały dwuwymiarowe.

Na Uniwersytecie Warszawskim opracowano na przykład epitaksję dwuwymiarowych dihalogenków metali przejściowych o właściwościach tak dobrych jak warstwy eksfoliowane.

Współpraca Uniwersytetu Warszawskiego z Wojskową Akademią Techniczną owocuje konstrukcją wnęk kwantowych zawierających studnie kwantowe, dla których badane jest silne sprzężenie foton (światło) z parą cząstek elektron-dziura (materia). Konstrukcja umożliwia strojenie siły tego sprzężenia. Jednocześnie prowadzone są prace teoretyczne nad strukturami sprzęgającymi światło z materią nie tylko w postaci ekscytonów, ale również plazmy, czy fononów.

Takie silne sprzężenia pozwalają na wygenerowanie nowych quazicząstek o niespotykanych w przyrodzie właściwościach.

Znane wszystkim krzemowe fotoogniwa zastępuje dziś fotowoltaika II i III generacji wykorzystująca materiały niskowymiarowe. W polskich ośrodkach otrzymuje się i bada polimerowe ogniwa organiczne, perowskitowe i CIGS, a także hybrydowe ogniwa na bazie krzemu i nanostruktur tlenku cynku.

Osiągnięcia te mają szanse w niedługiej przyszłości przełożyć się na tanie i ekologiczne źródła energii.

Maria Kamińska jest fizykiem doświadczalnym, specjalistą z zakresu fizyki materiałowej.

Pracuje w Instytucie Fizyki Doświadczalnej na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.

Przez wiele lat jej zainteresowania badawcze koncentrowały się wokół półprzewodników ważnych z punktu widzenia zastosowań elektronicznych, optoelektronicznych i spintronicznych.

Celem badań była identyfikacja podstawowych defektów naturalnych oraz konfiguracji intencjonalnych domieszek, decydujących o właściwościach elektrycznych, optycznych i magnetycznych materiałów. Kierowała pierwszymi pracami nad badaniami amonotermalnego azotku galu.

Obecnie prowadzi prace badawcze z zakresu fotowoltaiki organicznej, izolatorów topologicznych i grafenu.

Prof. Maria Kamińska bierze aktywny udział w pracach zewnętrznych instytucji związanych z nauką – między innymi przez wiele lat reprezentowała Polskę w European Science Foundation, była członkiem panelu European Research Council w zakresie fizyki ciała stałego i innych ciał eksperckich do oceny projektów Komisji Europejskiej, ponadto członkiem ciał doradczych w Ministerstwie Nauki i Szkolnictwa Wyższego, w tym Komitetu Polityki Naukowej.

17 października 2020 r., godz. 12:00

Audytorium Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

Credits:

Created with an images by Andreas Gücklhorn, and Maria Kamińska

NextPrevious

Anchor link copied.

Report Abuse

If you feel that the content of this page violates the Adobe Terms of Use, you may report this content by filling out this quick form.

To report a copyright violation, please follow the DMCA section in the Terms of Use.