Zespół Fotofizyki Molekularnej (ON-2

Propozycja prac doktorskich z foto-fizyki molekularnej
Zespół ON-2.1
Zespół prowadzi badania pojedynczych cząsteczek i układów molekularnych
korzystając z zaawansowanych technik teoretycznych i doświadczalnych. Badania
prowadzone są na najwyższym poziomie światowym w oparciu o szeroką współpracę
międzynarodową.
W badaniach teoretycznych (prowadzonych przez Prof. A.L. Sobolewskiego, laureata
"polskiego Nobla", oraz Doc. I. Deperasińską) stosowane są zaawansowane techniki
kwantowo-mechaniczne do poszukania cząsteczek, które mogą pełnić ważne funkcje w
układach elektroniki molekularnej. Poszukiwania koncentrują się na cząsteczkach
organicznych które wykazują bifunkcjonalny fotochromizm, a więc powinny znaleźć
zastosowanie jako elementarne komórki pamięci lub przełączniki molekularne, oraz na tzw.
„drutach molekularnych” których przewodnictwem elektronowym można sterować.
Atrakcyjną cechą tych cząsteczek są miniaturowe rozmiary (nanostruktury) jak i bogactwo
możliwości projektowania na drodze syntezy chemicznej.
W badaniach doświadczalnych (Prof. B. Kozankiewicz) unikatową informację o
procesach molekularnych zachodzących na odległościach pojedynczych nanometrów
uzyskuje się rejestrując widma fluorescencji i wzbudzenia fluorescencji pojedynczych
cząsteczek barwnika organicznego. Badania prowadzone są w szerokim zakresie temperatur
(od 1,7 do 300 K) z rozdzielczością czasową od 10-10 do 102 sekund i w zakresie widmowym
od 250 do 1600 nm.
Proponowana tematyka prac doktorskich:
- Pojedyncza cząsteczka barwnika organicznego jako sonda jej nano-otoczenia.
- Badania teoretyczne własności spektralnych i elektronowych przełączników molekularnych.
- Własności spektralne cząsteczek w prostych sieciach poliynowych (badania teoretyczne).
S1
OH
S0
IR
„green” photon
„enol”
„blue” photon
S1
„keto”
CO
NH
IR
Schemat działania przełącznika molekularnego (molekularnej komórki
pamięci) opartego na optycznie indukowanym przeniesieniu atomu
wodoru pomiędzy odległymi miejscami cząsteczki organicznej (formy
„enol” i „keto”). Zaznaczone zostały oscylacje grup atomowych
charakterystyczne dla danego stanu cząsteczki. Do detekcji stanu mogą
być wykorzystane nie niszczące stanu cząsteczki kwanty
promieniowana podczerwonego (IR).
Dwuwymiarowy obraz 15x15 mikronów uzyskany przy pomocy
unikatowego mikroskopu współogniskowego. Jasne plamki to
świecące pojedyncze cząsteczki terylenu.
Kontakt: Prof. Bolesław Kozankiewicz
Instytut Fizyki PAN, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa
e-mail: [email protected], tel.: (22) 8436601 wew. 3285