Tematyka badań w IF
Fizyka doświadczalna:
|
Zakład Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej Prowadzący badania: prof. dr hab. Lisak Daniel Współpracownicy: dr hab. Agata Cygan, dr hab. Piotr Masłowski, dr Szymon Wójtewicz, dr inż. Dominik Charczun, mgr inż. Magdalena Konefał, prof. dr hab. Roman Ciuryło, dr hab. Katarzyna Bielska Opis: Projekt NCN Sonata Bis. Celem projektu jest doświadczalne zbadanie temperaturowych i zderzeniowych zależności widm cząsteczek ważnych m. in. w badaniach atmosfery i zmian klimatu oraz rozwój nowych metod spektroskopowych wzmocnionych wnęką optyczną, zarówno bezdopplerowskich, o bardzo wysokiej rozdzielczości, jak i szerokopasmowych wykorzystujących grzebień częstotliwości optycznych. W szczególności planujemy doświadczalne wyznaczenie zależności zderzeniowego rozszerzenia i przesunięcia linii widmowych od prędkości cząsteczek (tzw. efekty zależne od prędkości) z precyzyjnie zmierzonych kształtów linii widmowych i weryfikację istniejących modeli teoretycznych kształtu linii opisujących to zjawisko. Dane te pozwolą na prawidłową interpretację innych efektów kształtu linii, w szczególności zderzeń zmieniających prędkość i korelacji między zderzeniami zmieniającymi fazę i prędkość. Planujemy zbadanie stosowalności nowych metod pomiaru widma z szerokości modów wnęki (cavity mode width spectroscopy) oraz z dyspersji modów wnęki (cavity mode dispersion spectroscopy), bazujących na pomiarze częstotliwości, a nie natężenia światła, do szerokopasmowej spektroskopii wykorzystującej optyczny grzebień częstotliwości (OFC). Celem jest tu eliminacja systematycznych efektów aparaturowych spektroskopii szerokopasmowej we wnęce spowodowanych dyspersją modów wnęki. Badania doświadczalne widm molekularnych w zakresie widzialnym (O2) i bliskiej podczerwieni (CH4, CO, CO2, C2H2) będą zrealizowane metodą spektroskopii strat we wnęce optycznej ze stabilizacją częstotliwości (frequency-stabilized cavity ring-down spectroscopy), którą systematycznie rozwijamy i jest obecnie najdokładniejszą techniką pomiaru linii o małych natężeniach. Do zbadania zależności temperaturowych kształtu linii zbudowana będzie wnęka optyczna (zawierająca badany gaz) z precyzyjną regulacją temperatury. Częstotliwości modów wnęki stabilizowane będą do wzorca optycznego, a laser próbkujący dowiązany i zawężony spekt Zakład Fizyki Stosowanej Prowadzący badania: dr hab. Derkowska-Zielińska Beata Prowadzący badania: dr hab. Derkowska-Zielińska Beata Prowadzący badania: dr hab. Derkowska-Zielińska Beata Prowadzący badania: dr hab. Derkowska-Zielińska Beata Zakład Optoelektroniki Prowadzący badania: prof. dr hab. Maćkowski Sebastian Prowadzący badania: prof. dr hab. Maćkowski Sebastian Prowadzący badania: prof. dr hab. Maćkowski Sebastian Prowadzący badania: prof. dr hab. Maćkowski Sebastian Prowadzący badania: prof. dr hab. Lisak Daniel Opis: Celem badań jest eliminacja systematycznych błędów pomiaru natężenia linii widmowej metodą spektroskopii CRDS związanych z nieliniowością układu detekcji światła oraz demonstracja pomiaru koncentracji gazu wyłącznie na podstawie porównania zmierzonego oraz obliczonego z zasad pierwszych (ab intio) natężenia linii i znanej temperatury gazu. Pomiar taki będzie demonstracją nowego optycznego pierwotnego wzorca (primary reference) koncentracji i ciśnienia gazu. Realizacja w ramach projektu Polska Metrologia II. Prowadzący badania: prof. dr hab. Lisak Daniel Współpracownicy: dr hab. Piotr Masłowski Opis: Horizon Europe, EMPIR Prowadzący badania: prof. dr hab. Lisak Daniel Współpracownicy: dr hab. Katarzyna Bielska, dr Szymon Wójtewicz, dr hab. Jolanta Domysławska, prof. dr hab. Roman Ciuryło Opis: ISOGG is an ESA-funded Project whose goals are: To improve the spectroscopic database of CO2, and possibly interfering H2O, to meet the data product requirements for the Copernicus Carbon Dioxide Monitoring mission, CO2M To improve the spectroscopic database of O2-A, O2-B, and interfering H2O to meet the data product requirements for TROPOMI and Sentinel-5/UVNS To improve the spectroscopic database of CH4 and, possibly, interfering H2O (not included in the SOW) to meet the data product requirements for CO2M and Sentinel-5/UVNS Prowadzący badania: dr hab. Masłowski Piotr Współpracownicy: dr inż. Grzegorz Kowzan, dr Akiko Guzinski, dr inż. Dominik Charczun Opis: Rozwój szerokopasmowych technik spektroskopowych z wykorzystaniem grzebienia częstotliwości optycznych Prowadzący badania: dr hab. Derkowska-Zielińska Beata Prowadzący badania: dr hab. Zawadzka Anna Współpracownicy: dr hab. Anna Zawadzka, dr Przemysław Płóciennik Prowadzący badania: dr hab. inż. Pawlak Michał Prowadzący badania: dr hab. Derkowska-Zielińska Beata Prowadzący badania: dr hab. Derkowska-Zielińska Beata Współpracownicy: dr Robert Czaplicki, mgr inż. Dariusz Chomicki Prowadzący badania: prof. dr hab. Karwowski Jacek Opis: Ukazały się trzy publikacje, wspólne z prof. Henrykiem Witkiem z National Chiao-Tung University w Hsinchu na Taiwanie. Publikacje dotyczą zwkiazków pomiędzy wielomianami Hessenberga a rozwiązaniami równania Schroedingera z radialnymi potencjałami potęgowymi. Szczególną uwagę poświęcono równaniom które sprowadzaja się do równań typu Heuna, a w szczególności problemowi harmonium. Planowane jest poszerzenie współpracy i zajęcie się szerszą klasą równań. Prowadzący badania: dr hab. Zieliński Michał Współpracownicy: dr inż. Michał Gawełczyk, dr Piotr Różański, mgr Martyna Patera Prowadzący badania: dr hab. Zieliński Michał Prowadzący badania: dr hab. Boguslawski Katharina Współpracownicy: dr hab. Katharina Boguslawski, dr inż. Aleksandra Leszczyk, dr Artur Nowak Prowadzący badania: dr hab. Tecmer Paweł Prowadzący badania: dr hab. inż. Potasz Paweł Opis: Dokładne rozwiązanie kwantowo-mechanicznego problemu wielociałowego jest możliwe tylko w szczególnych przypadkach. Problemem jest wykładniczy wzrost złożoności obliczeniowej wraz z rozmiarami układu, z którymi nie są w stanie poradzić sobie najlepsze komputery i prawdopodobnie nie będzie to również możliwe w przyszłości, w każdym razie nie na komputerach klasycznych - czyli takich, z którymi mamy do czynienia na co dzień. Odmienne podejście do tego zagadnienia zostało zaproponowane już w latach 80-tych przez Richarda Feynmana tj. stworzenie izolowanego układu kwantowego w celu badania jego własności termodynamicznych, który można w kontrolowany sposób zmieniać, aby zamodelować bardziej egzotyczny stan kwantowy. W istocie idea Feynmana jest od wielu lat realizowana w ultrazimnych gazach na sieciach optycznych, choć takie badania mają swoje ograniczenia oraz wymagają sporych nakładów finansowych. W ostatnich latach symulatory kwantowe bazujące na projektowaniu odpowiednich układów niskowymiarowych mogą pochwalić się wieloma istotnymi osiągnięciami. Istotną rolę odgrywają tu supersieci, oraz w szczególności tzw. supersieci Moire (ang. Moire superlattices), modelowane w poskręcanych warstwach atomowych. Prowadzący badania: dr Śmiga Szymon Opis: Głównym celem projektu jest opracowanie nowych i dokładnych funkcjonałów KE zależnych od gęstości, ich implementacja i zastosowanie w ważnych, rzeczywistych nano- i bio-układach. W tym celu wykorzystane zostaną narzędzia i metody, do tej pory, bardzo dobrze znane i stosowane w tworzeniu funkcjonałów i potencjałów XC. Bardziej szczegółowo, planujemy zastosować metodę optymalnego potencjału efektywnego (the optimized effective potential method - OEP) w celu uzyskania dokładnych, przestrzennych reprezentacji potencjałów KE, dla różnych atomów i cząsteczek. Następnie potencjały te będą zmapowane na przestrzeń zdefiniowaną przez kilka semi-lokalnych deskryptorów gęstości (np. energię kinetyczną Thomasa-Fermi'ego, zredukowany gradient oraz laplasjan gęstości) w celu otrzymania dokładnych, semi-lokalnych zależnych od gęstości przybliżeń potencjałów KE. W celu rekonstrukcji funkcjonału KE wykorzystana zostanie technika całek po trajektoriach stosowana do tej pory przy w kontekście funkcjonałów XC. Dodatkowo zbadamy także nie-addytywne potencjały i funkcjonały KE używane w metodach typu „subsystem DFT”, za pomocą tzw. warunków gęstości, wcześniej stosowanych w ramach "ab initio" DFT. Prowadzący badania: prof. dr hab. Duch Włodzisław Prowadzący badania: dr hab. Matulewski Jacek Prowadzący badania: dr Koprowski Maciej Opis: Jednym z głównych celów obserwacyjnej kosmologii jest opisanie ewolucji formowania się gwiazd (SFRD) we Wszechświecie z czasem. Jako że jest to jedna z najbardziej fundamentalnych własności obserwacyjnych, jest ona jednym z podstawowych danych wyjściowych dzisiejszych symulacji rozwoju całego Wszechświata. Ponadto, funkcji jasności, potrzebnych do opisania SFRD, używa się do testowania modeli kosmologicznych. Dokładny opis tej ewolucji jest więc niezbędny nie tylko dla obserwacyjnej astronomii ale także dla modelów teoretycznych opisujących ewolucję życia w naszym Wszechświecie. Problem polega na tym, że aby to zrobić należy posiadać wystarczająco duże mapy nieba w falach ultrafioletowych (UV; wrażliwych na światło gwiazd) oraz falach FIR (emisja pyłu). Z powodu ograniczonego dostępu do map FIR, ewolucja SFRD w czasie, jak i funkcji jasności, jest bardzo trudna do opisania, co powoduje, że wiele dotychczasowych prac opisuje wyniki mocno się ze sobą niezgadzające. Instrument SCUBA-2 zamontowany na teleskopie James Clerk Maxwell na Hawajach jest jednym z największych na świecie obiektów obserwujących w falach FIR i jako taki produkuje mapy nieba, których można z dużym powodzeniem używać do opisywania tempa formowania się gwiazd we Wszechświecie. Największe dotychczas mapy nieba powstają obecnie w ramach kilku międzynarodowych kolaboracji, których jestem aktywnym członkiem. Z pomocą danych ALMA o wysokiej rozdzielczości, a także dodatkowych katalogów optycznych, obecna wiedza na temat tempa formowania się gwiazd we Wszechświecie może zostać znacznie poszerzona. Prowadzący badania: dr Karska Agata Prowadzący badania: dr Karska Agata |