Przedmiotem zainteresowań członków Laboratorium Zjawisk Fotoindukowanych jest wyjaśnienie fizycznych i fizyko-chemicznych podstaw generacji procesów fotoindukowanych zachodzących w nowoczesnych materiałach kompozytowych i hybrydowych mających zastosowanie między innymi w optyce, optoelektronice, akustooptyce oraz fotowoltaice i fotokatalizie. Naukowcy prowadzą badania eksperymentalne bazujące na liniowych i nieliniowych zjawiskach optycznych oraz procesach akustycznych i optoakustycznych zachodzących w materiałach funkcjonalnych. Jednocześnie metodami kwantowo-chemicznymi mającymi zastosowanie w modelowaniu komputerowym przewidują i opisują właściwości fizyko-chemicznych badanych materiałów.
Badania prowadzone w Laboratorium
- badanie zjawisk fotoindukowanych zachodzących w nowoczesnych materiałach funkcjonalnych
- badanie liniowych i nieliniowych właściwości optycznych materiałów do zastosowań optoelektronicznych
- przewidywanie własności elektronowych i strukturalnych materiałów hybrydowych i kompozytowych do zastosowań optoelektronicznych, fotowoltaicznych i fotokatalitycznych
- badanie wpływu powierzchni oraz środowiska na właściwości elektronowe i strukturalne molekuł oraz nanostruktur fotoaktywnych
- badanie własności ciał stałych przy zastosowaniu objętościowych i powierzchniowych oddziaływań akustooptycznych
- analiza własności materiałów monolitycznych, kompozytowych i o dużej porowatości przy użyciu metody emisji akustycznej
Aparatura badawcza:
- klaster komputerowy wraz ze specjalistycznymi programami do obliczeń kwantowo-chemicznych
- laboratorium Optyki Nieliniowej z wyposażeniem m.in.:
- spektrometr wysokiej rozdzielczości OceanOptics HR4000 UV-vis-NIR
- laser Continuum MiniliteTM II Series
- analizator Wiązki Laserowej Thorlabs BC106N-VIS(/M)
Wykorzystanie posiadanej aparatury badawczej:
- obliczenia kwantowo-chemiczne i molekularno-dynamiczne
- symulacje komputerowe
- pomiary transmisji i absorpcji światła w zakresie widmowym 200 – 1100 nm z rozdzielczością 0.3 nm
- pomiary niekoherentnego współczynnika odbicia światła w zakresie widmowym 200 – 1100 nm z rozdzielczością 0.3 nm
- wyznaczenie rozkładu natężenia wiązki laserowej w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku rozchodzenia się wiązki
- badanie efektywności generowania drugiej i trzeciej harmonicznej światła materiałów nieliniowo optycznych dla wiązki fundamentalnej 1064 nm i 532 nm w nanosekundowej skali czasu
- wyznaczanie współczynnika dwu fotonowej absorpcji światła dla długości fali świetlnej 1064 nm i/lub 532 nm w nanosekundowej skali czasu
- wyznaczenie nieliniowego współczynnika załamania światła dla długości fali świetlnej 1064 nm i 532 nm w nanosekundowej skali czasu
- wyznaczanie nieliniowo optycznej podatności trzeciego rzędu przy użyciu metody Z-scan dla lasera CW (532 nm) oraz impulsowego (czas trwania impulsu 5 ns) wraz z numerycznym modelowaniem rozchodzenia się ciepła w analizowanych materiałach
- ustalenie płaszczyzny polaryzacji światła, wyznaczanie widma promieniowania źródła światła
Realizowane projekty badawcze:
1. Tytuł projektu: Fotoaktywne struktury hybrydowe do zastosowań fotowoltaicznych
Rodzaj projektu: OPUS 2017/25/B/ST8/01864
Kierownik projektu: prof. dr hab. Małgorzata Makowska-Janusik
Okres realizacji: od 2018-03-28 do 2022-03-27
2. Tutuł projektu: Multipolowy model dyskretnego pola lokalnego w modelowaniu własności NLO cienkich warstw kompozytowych
Rodzaj projektu: Preludium 2017/25/N/ST2/02587
Kierownik projektu: mgr inż. Lucia Mydlova
Okres realizacji: od 2018-01-19 do 2022-01-18
3. Tytuł projektu: Evolution of thermoelectric properties of TlBX2 based materials under the size restrictions and doping NLO cienkich warstw kompozytowych
Rodzaj projektu: NAWA PPN/BUA/2019/1/00078
Kierownik projektu: prof. dr hab. Małgorzata Makowska-Janusik
Okres realizacji: od 2020-01-01 do 2021-12-31
4. Tytuł projektu: Transparent conducting zinc oxides materials for thermoelectric applications
Rodzaj projektu: NAWA PPN/BIL/2018/1/00202/U/00002
Kierownik projektu: prof. dr hab. Małgorzata Makowska-Janusik
Okres realizacji: od 2019-01-01 do 2021-12-31
5. Tytuł projektu: Modelowanie własności fizycznych układów silnie skorelowanych elektronów kryształów chalkogenidkowych typu Xn(PY3)m
Rodzaj projektu: Preludium 2016/21/N/ST3/00461
Kierownik projektu: dr Tetiana Babuka
Okres realizacji: od 2017-02-06 do 2020-08-05
6. Tytuł projektu: Własności fotokatalityczne mezoporowatych materiałów hybrydowych na bazie wanadanu bizmutu
Rodzaj projektu: Preludium 2016/21/N/ST3/00455
Kierownik projektu: dr Karolina Ordon
Okres realizacji: od 2017-01-20 do 2019-07-19
7. Tytuł projektu: Wpływ matryc polimerowych na makroskopowe własności nieliniowo-optyczne materiałów kompozytowych
Rodzaj projektu: N202 068 31/1876
Kierownik projektu: dr hab. Małgorzata Makowska-Janusik prof. UJD
Okres realizacji: od 06.10.2006 do 05.10.2008
8. Tytuł projektu: Rational design of hybryd organic-inorganic interfaces: the next step towards advanced functional materials
Rodzaj projektu: COST action MP1202
Wykonawca projektu: dr hab. Małgorzata Makowska- Janusik prof. UJD
Okres realizacji: od 2012-12-10 do 2016-12-09
9. Tytuł projektu: Nantechnology safety: lifetime of nanoparticles and role of antioxidants on their redox properties
Rodzaj projektu: Projekt współpracy bilateralnej polsko- słowackiej SK-PL-2015-0040
Kierownik projektu: dr hab. Małgorzata Makowska-Janusik prof. UJD
Okres realizacji: od 2016-01-01 do 2017-12-31
10. Tytuł projektu: BiVO4 based nanomaterials for photocatalytic applications
Rodzaj projektu: Projekt współpracy bilateralnej polsko- francuskiej POLONIUM Nr 31300TA
Kierownik projektu: dr hab. Małgorzata Makowska-Janusik prof. UJD
Okres realizacji: od 2014-01-01 do 2015-12-31
11. Tytuł projektu: Titanium Oxide based nanomaterials and gels - experiments and numerical simulations
Rodzaj projektu: Projekt współpracy bilateralnej polsko- francuskiej POLONIUM Nr 8404/2011
Kierownik projektu: dr hab. Małgorzata Makowska-Janusik prof. UJD
Okres realizacji: od 2011-01-01 do 2012-12-31
12. Tytuł projektu: Mesoporous hybrid materials functionalized by metaloorganic molecules with coupled magneto-optical properties
Rodzaj projektu: Projekt współpracy bilateralnej polsko- francuskiej POLONIUM Nr 7337/R08/R09
Kierownik projektu: dr hab. Małgorzata Makowska- Janusik prof. UJD
Okres realizacji: od 2008-01-01 do 2009-12-31
13. Tytuł projektu: Nonlinear Optics and electrooptic phenomena in nanocomposites based on semiconducting nanocrystals
Rodzaj projektu Projekt współpracy bilateralnej polsko- francuskiej POLONIUM Nr 6121.I/2005:
Kierownik projektu: dr hab. Małgorzata Makowska- Janusik prof. UJD
Okres realizacji: od 2005-01-01 do 2006-12-31
Dorobek naukowy pracowników laboratorium z ostatnich lat
1. R. Miedzinski, I. Fuks-Janczarek, M. Reben, Y. El Sayed Said, Z-scan measurements of the third-order optical nonlinearities and linear optical properties of 70TeO(2)-5M(x)O(y)-10P(2)O(5)-10ZnO-5PbF(2) glasses doped with Er3+ ions modified by transition metals, Optical Materials,85 (2018) 48-54, (2018), https://doi.org/10.1016/j.optmat.2018.08.033
2. M. Zalas, B. Gierczyk, A. Bossi, P. R. Mussini, M. Klein, R. Pankiewicz, M. Makowska-Janusik, Ł. Popenda, W. Stampor, The influence of anchoring group position in ruthenium dye molecule on performance of dye-sensitized solar cells, Dyes and Pigments 150 (2018) 335–346, https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2017.12.029
3. R. Venkatesan, S. Velumani, K. Ordon, M. Makowska-Janusik, G. Corbel, A. Kassiba, Nanostructured bismuth vanadate (BiVO4) thinfilms for efficient visible light photocatalysis, Materials Chemistry and Physics 205 (2018) 325-333, https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2017.11.004
4. A. Gil, The Impact of d- and p- Electron Elements on Magnetic Properties of RTxX2Compounds, ACTA PHYSICA POLONICA A, 133 (2018) 473-476, https://doi.org/10.12693/APhysPolA.133.473
5. A. Gil, Magnetic phase transitions and magnetic structures in RTxX2, RSn1+xGe1−x and RSn2 compounds, Phase Transitions, 91 (2018) 140-150, https://doi.org/10.1080/01411594.2017.1393815
6. A. Berdowska, J. Berdowski, F. Aubry, Study of graphite – polymer – turbostratic carbon composites by acoustic emission method at perpendicular geometry. Arch. Metal. & Materials, 63 (2018) 1287-1293. DOI: 10.24425/123803
7. T. Babuka, K. Glukhov, Yu. Vysochanskii,M. Makowska-Janusik, Structural, electronic, vibrational and elastic properties of the layered AgInP2S6 semiconducting crystal – DFT approach, RSC Advances, 8 (2018) 6965-6977, 10.1039/C7RA13519J
8. V. I. Merupo, S. Velumani, A. Abramova, K. Ordon, M. Makowska-Janusik, A. Kassiba, Cu, Mo-doped and pristine-BiVO4 thin films prepared by rf sputtering process for photocatalytic applications, J Mater Sci: Mater Electron 29 (2018) 15770–15775; https://doi.org/10.1007/s10854-018-9241-7
9. K. Ordon, V. I. Merupo, S. Coste, O. Noel, N. Errien, M. Makowska-Janusik, A. Kassiba, Charge-transfer peculiarities in mesoporous BiVO4 surfaces with anchored indoline dyes, Applied Nanoscience 8 (2018) 1895–1905. https://doi.org/10.1007/s13204-018-0891-9;
10. L. Mydlova, S. Taboukhat, A. Ayadi, A. Migalska-Zalas, A. El-Ghayoury, A. Zawadzka, M. Makowska-Janusik, B. Sahraoui, Theoretical and experimental investigation of multifunctional highly conjugated organic push-pull ligands for NLO applications, Optical Materials 86 (2018) 304–310;
11. T. Babuka, K. Glukhov, Yu. Vysochanskii,M. Makowska-Janusik, Layered ferrielectric crystals CuInPS(Se): a study from the first principles, Phase Transitions, 92 (2019) 440-450 https://doi.org/10.1080/01411594.2019.1587439
12. A. Gil, S. Baran, T. Jaworska-Gołąb, A. Hoser, A. Balińska, V. Pavlyuk, A. Szytuła, Structural and magnetic properties of the RAl0.2Ge2 compounds (R = Tb, Dy, Ho, Er, Tm), J. Alloys and Compounds, 792, (2019) 142-150, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.03.309
13. I. Fuks-Janczarek, R. Miedzinski, M. Reben, El Sayed YousefLinear and non-linear optical study of fluorotellurite glasses as function of selected alkaline earth metals doped with Er3+, Optics and laser technology, 111 (2019) 184-190, (2019), https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2018.09.041
14. L. Mydlova, K. Kluza, M. Halama, M. Makowska-Janusik, Anti-corrosive surface effect of ascorbic acid caused on the ZnO nanoparticles — Experimental and theoretical investigations, Applied Surface Science 483 (2019) 562–571, https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.03.324
15. K. Ordon, S. Coste, O. Noel, A. El-Ghayoury, A. Ayadi, A. Kassiba, M. Makowska-Janusik, Investigations of the chargé transfer phenomenon at the hybride dye/BiVO4 interface under visible radiation, RSC Advances, 9 (2019) 30698 – 30706,
16. A. V. Peschanskii, T. Ya. Babuka, K. E. Glukhov, M. Makowska-Janusik, S. L. Gnatchenko and Yu. M. Vysochanskii, Raman study of a magnetic phase transition in the MnPS3 single crystal, Low Temperature Physics 45 (2019) 1082-1091, https://doi.org/10.1063/1.5125909
17. K. Pach-Zawada, E. Golis, P. Pawlik, K. Kotynia, R. Miedziński, J. Filipecki, The effect of erbium ions doping on selected magneto-optical properties in tellurite glasses, Physica B: Condensed Matter, 562 (2019) 36-41, https://doi.org/10.1016/j.physb.2019.03.008
18. R. Miedzinski, I. Fuks-Janczarek, Non-linear optics study of the samples which strongly diffuse the Gaussian beam, Optics and laser technology, 115 (2019) 193-199, https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2019.01.042
19. T. Babukaa, M. Makowska-Janusik, A.V. Peschanskii, K.E. Glukhov, S.L. Gnatchenko, Yu.M. Vysochanskii, Electronic and vibrational properties of pure MnPS3 crystal: Theoretical and experimental investigation, Computational Materials Science 177 (2020) 109592(1-12) https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2020.109592
20. I. Fuks-Janczarek, R. Miedzinski, L.R.P. Kassab, C.D.S. Bordon, Effect of annealing time on the linear and nonlinear optical properties of PbOGeO2Ga2O3 glasses doped with Er3+ and Yb3+, Au3+ ions, Optical Materials, 102 (2020) 109794, https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.109794
21. L. Mydlova, S. Taboukhat, K. Waszkowska, N. Ibrahim, A. Migalska-Zalas, B. Sahraoui, P. Frère, M. Makowska-Janusik, Selected molecules based on (-1-cyanovinyl)benzonitrile as new materials for NLO applications — Experimental and computational studies, Journal of Molecular Liquids 314 (2020) 113622 (1-10) https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.113622 IF. 5.065
22. Q. Sun, G. Li, Z. Man, L. Zheng, M. Makowska-Janusik, M. Barréb, J. Dittmer, S. Auguste, A. Rousseau, A. Kassiba, Microstructure effects on the local order and electronic defects in (Al, Ti, Mg) co-doped ZnO conductive ceramics, J. European Ceramic Society 40 (2020) 5523–5528 https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2020.06.033 IF. 4.495
23. N. Pavlyuk, G. Dmytriv, V. Pavlyuk, B. Rożdżyńska-Kiełbik, A. Gil, I. Chumak, H. Ehrenberg, New ternary MgCo2Ga5 and MgNi2Ga5 gallides, Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials 235 (2020) https://doi.org/10.1515/zkri-2020-0059
24. H. Chen, Q. Sun, T. Tian, L. Zheng, M. Barré, I. Monot-Laffez, M. Makowska-Janusike, G. Li, A. Kassib, Defects and microstructure of highly conducting Al-doped ZnO ceramics obtained via spark plasma sintering, J. European Ceramic Society 40 (2020) 5529–5534 https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2020.06.030...
25. T. Babuka, K. Glukhov, A. Kohutych, Yu. Vysochanskii,M. Makowska-Janusik, Nature of thermoelectric properties occurring in defected Sn2P2S6 chalcogenide crystals, CrystEngComm, 22 (2020) 2336–2349 DOI: 10.1039/c9ce02017a
26. O. Korolevych, M. Zalas, W. Stampor, A. Kassiba, M. Makowska-Janusik, Impact of dyes isomerization effect on the charge transfer phenomenon occurring on the dye/nanosemiconductor interface, Solar Energy Materials and Solar Cells, 219 (2021) 110771, DOI: 10.1016/j.solmat.2020.110771,
27. A. Jezuita, K. Ejsmont, H. Szatyłowicz, Substituent effects of nitro group in cyclic compounds, Structural Chemistry, 32 (2021) 179-203, https://doi.org/10.1007/s11224-020-01612-x
Kierownik Laboratorium: prof. dr hab. Małgorzata Makowska-Janusik
E-mail: m.makowska@ujd.edu.pl
Tel: +48 660 822 545