Aktualne projekty

Gwałtowny rozwój technologii, który nastąpił w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat doprowadził do tego, że obecnie coraz śmielej sięgamy do wykorzystania zjawisk zachodzących w nanoświecie. Procesy prowadzące do nanomodyfikacji powierzchni są obecnie w centrum zainteresowania świata naukowego, ze względu na gwałtownie postępującą miniaturyzację, np. w mikroelektronice. Standardowe metody analityczne zdają się osiągać granicę swoich możliwości, dlatego jest konieczne opracowanie nowych sposobów pozwalających na kontrolowaną modyfikację i analizę własności fizykochemicznych powierzchni w skali submikronowej. Zogniskowane wiązki klasterów (kilka połączonych atomów) w połączeniu ze spektrometrami masowymi zdają się otwierać nowe możliwości.

Z kolei poznanie efektów oddziaływania cząstek naładowanych z substancjami organicznymi, w tym z tkanką biologiczną jest ważne ze względu na zastosowanie wiązek cząstek naładowanych w diagnozowaniu i terapii, np. nowotworowej. Nie powinno się również zapominać o astrofizycznych aspektach prac nad oddziaływaniem energetycznych cząstek z materią. Na przykład, badanie syntezy molekuł organicznych zachodzącej na powierzchni fazy skondensowanej poddanej bombardowaniu strumieniem cząstek może pomóc w znalezieniu odpowiedzi na pytanie o naszym pochodzeniu.

Aktualnie zajmujemy się badaniem następujących zjawisk:

  1. Modelowanie komputerowe zjawisk towarzyszących profilowaniu głębokościowemu
    Badamy zjawiska towarzyszące profilowaniu głębokościowemu materiałów techniką detekcji wtórnych jonów połączoną z rozpylaniem pociskami klasterowymi. Zagadnienia te obejmują: efekty mieszania jonowego, zmiany morfologii powierzchni, akumulację uszkodzeń, itd.
  2. Erozja powierzchni ciał stałych wywołana strumieniem klasterów
    Zastosowanie pocisków wieloatomowych jest w tej chwili uważane za jeden z najbardziej obiecujących kierunków rozwoju technik analitycznych opartych o strumienie cząstek służących do charakteryzacji powierzchni ciał stałych, a w szczególności do analizy układów biologicznych z submikronową zdolnością rozdzielczą. Badamy procesy związane z oddziaływaniem klasterów z powierzchniami metali i układów organicznych. W szczególności interesuje nas zbadanie: zasięgu uszkodzeń generowanych w badanych układach przez klastery różnego typu, procesów prowadzące do emisji atomów i klasterów, zmian topograficznych indukowanych przez wiązki jonów, itd.
  3. Badanie procesów towarzyszących kontrolowanej modyfikacji układów dwuwymiarowych wiązkami jonowymi
    Dwuwymiarowe materiały są atrakcyjnymi kandydatami na podłoża w analizie SIMS i SNSM, ponieważ umożliwiają minimalizację wpływu podłoża na badane struktury organiczne. Badamy procesy fizykochemiczne towarzyszące oddziaływaniu wiązek pocisków klasterowych z powierzchniami grafenu, warstw BN czy MoS2.
  4. Badanie procesów emisji molekuł organicznych z ciekłych podłoży
    Możliwość zastosowania takich podłoży jest ważna w przypadku badań struktur biologicznych, dla których woda jest naturalnym środowiskiem. Badamy zjawiska towarzyszące analizie SIMS/SNMS próbek zawierających wodę, oraz wybrane bezwodne elektrolity, ważne dla opracowywania nowych baterii.
  5. Opracowywanie potencjałów oddziaływań miedzyatomowych typu ReaxFF

Nasze badania prowadzimy przy użyciu symulacji komputerowych.