Wydarzenia
Seminarium- dr hab. Małgorzata Makowska-Janusik, prof. UJD
Data dodania: 31-08-2018 | Autor: Anna Chwał
W dniu 12 września 2018 r., o godz. 12:15, w Audytorium – sala 1023 budynku UJD przy Al. Armii Krajowej 13/15, odbędzie się Seminarium, w trakcie którego dr hab. Małgorzata Makowska-Janusik, prof. UJD (Katedra Fizyki Ciała Stałego) wygłosi wykład pt. "Model klasterowy w symulacjach własności strukturalnych i elektronowych materiałów półprzewodnikowych o rozmiarach nanometrycznych"
Streszczenie wykładu:
Materiały w nanoskali są wykorzystywane do wielu zastosowań ze względu na ich wyjątkowe właściwości wynikające z ograniczenia rozmiarowego. Nanostruktury półprzewodnikowe takie jak tlenek tytanu, cynku oraz wanadan bizmutu są popularne między innymi w aplikacjach fotowoltaicznych i fotokatalitycznych. Fizyczne własności tych materiałów można zmieniać, w dużym zakresie, domieszkując je jonami metali oraz rekonstruując ich powierzchnię. Powierzchnia nanostruktur aktywowana barwnikami organicznymi z występującymi wakansami i niedoskonałościami strukturalnymi ma znaczący wpływ na proces transferu ładunku w nanoukładach, który zwiększa efektywność materiałów fotoaktywnych. Charakter zjawiska transferu ładunku występującego w materiałach hybrydowych oraz jego wpływ na własności elektronowe hybryd nie jest do końca opisany. Można starać się wyjaśnić go posiłkując się symulacjami komputerowymi oraz obliczeniami kwantowo-chemicznymi.
Wykład omawia rezultaty prac prowadzonych w celu opracowania modelu symulacji komputerowych i obliczeń kwantowo-chemicznych własności strukturalnych, elektronowych i optycznych nanostruktur półprzewodnikowych oraz materiałów hybrydowych w skali nanometrycznej. W tym celu opracowano oryginalną metodę symulacji komputerowych bazującą na modelu klasterowym. Konstrukcję nanostruktur oparto na zamrożeniu ich wewnętrznej części krystalicznej oraz zmodyfikowaniu powierzchni zgodnie z multipolowym oddziaływaniem środowiska. Na podstawie badań teoretycznych udowodniono, że nanostruktury wykazują współistnienie części krystalicznej w ich wnętrzu oraz części amorficznej, bez uporządkowania strukturalnego, na powierzchni. Przeprowadzono również symulacje komputerowe obrazujące wpływ wakansów i niedoskonałości sieci krystalicznej nanostruktur na ich własności elektronowe. Symulowano wpływ domieszkowania nanostruktur jonami metali na ich własności optyczne oraz aktywowania ich powierzchni barwnikami organicznymi. Udowodniono, że wakanse tworzące się w sąsiedztwie domieszek mają kluczowe znaczenie w projektowaniu materiałów fotoaktywnych. Przesuwają one fotoaktywność nanocząstek w stronę absorpcji widzialnego promieniowania słonecznego, co jest szczególnie pożądane w tego typu materiałach. Poprawności wdrożonych modeli komputerowych sprawdzono porównując rezultaty badań teoretycznych z odpowiednimi wynikami badań eksperymentalnych. (Małgorzata Makowska-Janusik)
Praca została wsparta finansowe przez Narodowe Centrum Nauki, grant nr 2017/25/B/ST8/01864.