pl_goraZ.png
Zdj4.png

Grupa badawcza — LT STM

Naszym głównym obiektem zainteresowań są badania za pomocą niskotemperaturowego skaningowego mikroskopu tunelowego (LT–STM), nadprzewodnika MgB2 oraz niestechiometrycznych faz MgBx(w temperaturach rzędu kilku kelwinów).

Materiały przez nas badane są wykonane nowatorską metodą opracowaną w Instytucie Problemów Jądrowych w Świerku. Metoda ta polega na implantacji jonów jednego ze składników MgB2 w podłoże wykonane z drugiego (np. jony B implantowane w podłoże Mg). Dodatkowo tak przygotowane próbki są poddawane obróbce termicznej polegającej na gwałtownym, chwilowym stopieniu warstwy przypowierzchniowej za pomocą impulsu plazmowego (argon, wodór). Taki sposób syntezy determinuje strukturę, a co za tym idzie, właściwości badanego materiału. W tym przypadku mamy do czynienia z cienką warstwą MgB2 a nie materiałem litym. Dodatkowo oprócz stechiometrycznych faz MgB2 tworzą się fazy pośrednie związku Mg-B. Dotychczasowe badania naukowców z Instytutu Problemów Jądrowych oraz Zakładu Fizyki Niskich Temperatur IFM PAN w Odolanowie pokazują, iż badana warstwa przypowierzchniowa nie jest w całości nadprzewodząca, co świadczy o występowaniu jedynie wysp nadprzewodzących.

Naszym celem jest określenie właściwości elektronowych wysp nadprzewodzących, zbadanie efektów rozmiarowych – wpływ wielkości wyspy na wartość przerwy energetycznej oraz zależności szerokości przerwy energetycznej od temperatury.

Dodatkowo nasza grupa włącza się w badania, którym przewodzi prof. IFM PAN dr hab. Wojciech Kempiński, nad nanoukładami węglowymi dla elektroniki molekularnej i spintroniki. Badania te koncentrują się wokół takich materiałów jak nanorurki węglowe, aktywowane włókna węglowe oraz pojedyncze warstw grafenowe.

Obecnie LT–STM znajduje się w Odolanowie, gdzie w ramach współpracy pomiędzy Zakładem Fizyki Niskich Temperatur IFM PAN a Zakładem Spektroskopii Ciała Stałego WFT PP, uruchomiono specjalne stanowisko do badań niskotemperaturowych.

Nasze laboratorium wyposażone jest w:

  • niskotemperaturowy skaningowy mikroskop tunelowy (LT-STM): OmicronCryoSXM,
  • pompę turbomolekularna: HiCube firmy Pfeiffer,
  • czujnik termometryczny: Cernox CX-1030-BC firmy Lake ShoreCryotronic, Inc.,
  • oscyloskop: Kenwood CS-1021,
  • układ antywibracyjny: AVI 350-S firmy JRS Scientific Instruments,
  • kriostat helowy.

Rys. 1. Głowica STM umieszczona w kriostacie helowym (widoczny system zaworów próżniowych)Rys.2. Głowica STM umieszczona w kriostacie helowym podczas procesu nalewania ciekłego helu