1. Transfer ładunku w heterostrukturach 2D
Dwuwymiarowe (2D) heterostruktury van der Waalsa umożliwiają precyzyjną kontrolę oddziaływań międzywarstwowych, w tym procesów transferu ładunku, które odgrywają kluczową rolę w ich właściwościach optoelektronicznych.
W ramach tego projektu studenci będą wytwarzać i charakteryzować optycznie heterostruktury zbudowane z dichalkogenków metali przejściowych oraz pokrewnych materiałów warstwowych w celu zbadania międzywarstwowego transferu ładunku. Prace eksperymentalne będą obejmować przygotowanie próbek metodą mechanicznej eksfoliacji i składania warstw, pomiary fotoluminescencji i absorpcji w funkcji temperatury oraz pola elektrycznego i magnetycznego, a także analizę dynamiki transferu ładunku. Projekt jest przeznaczony zarówno dla studentów studiów licencjackich, jak i magisterskich, a jego zakres będzie dostosowany do poziomu i postępów studenta.
kontakt -> dr Arka Karmakar (Arka.Karmakar@fuw.edu.pl)

2. Struktura stanów ekscytonowych w kryształach Janusa 2D
Dichalkogenki metali przejściowych typu Janus, charakteryzujące się złamaniem symetrii lustrzanej względem płaszczyzny monowarstwy, wykazują bogatą strukturę stanów ekscytonowych o unikalnych momentach dipolowych oraz właściwościach spinowo-walencyjnych.
W ramach tego projektu studenci będą badać stany ekscytonowe w wybranych monowarstwach i strukturach kilkowarstwowych typu Janus przy użyciu spektroskopii optycznej. Prace eksperymentalne będą obejmować przygotowanie enkapsulowanych próbek, pomiary fotoluminescencji, odbiCIA i spektroskopii Ramanowskiej w funkcji temperatury i pola magnetycznego, a także analizę uzyskanych widm ekscytonowych. Projekt jest przeznaczony zarówno dla studentów studiów licencjackich, jak i magisterskich, a zakres analizy oraz udział w pracach eksperymentalnych będą dostosowane do przygotowania i postępów studenta.
kontakt -> dr Arka Karmakar (Arka.Karmakar@fuw.edu.pl)

3. Spektroskopia Ramanowska cienkich warstw stopów dichalkogenków metali przejściowych
W ostatnich latach zaczęto wytwarzać i badać stopy różnych dichalkogenków metali przejściowych np. WS_xS_2-x czy Mo_xW_1-xSe₂, ale ich właściwości optyczne nie zostały jeszcze dokładnie poznane. Główna zaletą stopów dichalkogenków metali przejściowych jest możliwość zmiany zakresu spektralnego, w którym występuje emisja oraz pochłanianie (absorpcja) światła modyfikując względne stosunki pierwiastków występujących w danym stopie (x).
W ramach ćwiczenia będą wytwarzane próbki monowarstw stopów dichalkogenków metali przejściowych zamykane w hBN. Tak przygotowane struktury będą charakteryzowane przy użyciu mikroskopu optycznego oraz fotoluminescencji. Następnie będzie badana odpowiedź optyczna przygotowanych struktur wykorzystując eksperymenty absorpcyjne i emisyjne w funkcji temperatury oraz pola magnetycznego przyłożonego w płaszczyźnie próbki i prostopadle do niej.
kontakt -> prof. dr hab. Adam Babiński (Adam. Babinski@fuw.edu.pl) dr hab. Maciej Molas (Maciej.Molas@fuw.edu.pl), mgr inż. Katarzyna Olkowska-Pucko (K.Olkowska-Pucko@uw.edu.pl)

4. Elektroluminescencja z heterostruktur materiałów warstwowych
Materiały warstwowe cieszą się dużym zainteresowaniem wśród badaczy. Dzięki słabym oddziaływaniom van der Waalsa między warstwami materiału można dokonywać eksfoliacji kryształów objętościowych i ekstrahować pojedyncze warstwy.
W ćwiczeniu będą badane próbki typu diód tunelowych zbudowane z heterostruktur materiałów warstwowych z rodzin dichalkogenków metali przejściowych, monochalkogenków metali oraz trihalidków chromu do których będą podłączone kontakty elektryczne z wykorzystaniem grafenu. Jako bariera tunelowa w strukturach będzie występował heksagonalny azotek boru (hBN). Próbki są wytwarzane na Narodowym Uniwersytecie w Singapurze w grupie Dr Macieja Koperskiego. Główną metodą badawczą będzie elektroluminescencja.
kontakt -> mgr Grzegorz Krasucki (Grzegorz.Krasucki@fuw.edu.pl), dr hab. Maciej Molas (Maciej.Molas@fuw.edu.pl)

5. Magnetyczne materiały warstwowe w warunkach ekstremalnych
Głównym przedmiotem badań w projekcie są warstwowe materiały magnetyczne, takie jak: CrSBr, VOCl, CrOCl. Materiały te cechują dwa podstawowe oddziaływania magnetyczne: ferromagnetyzm oraz antyferromagnetyzm, które wynikają ze wzajemnego ułożenia spinów w warstwach oraz obecnością lub zanikaniem spontanicznego namagnesowania, przy braku zewnętrznego pola magnetycznego. Dzięki swojej budowie krystalicznej – oddziaływania van der Waals'a pomiędzy poszczególnymi warstwami – możliwe jest przygotowanie próbek metodą eksfoliacji mechanicznej, osiągając pojedyncze warstwy materiału, które osadza się na podłożu krzemowym (90 nm SiO₂/Si).
W ramach ćwiczenia student będzie aktywnie uczestniczył w przygotowaniu i uruchomieniu układu eksperymentalnego, zapoznając się z podstawowymi elementami optycznymi wykorzystywanymi w pomiarach ramanowskich. Następnie przeprowadzone zostaną temperaturowo zależne pomiary ramanowskie, które pozwolą zbadać porządek magnetyczny w analizowanych próbkach.
kontakt -> mgr Chinmay Mohanty (Chinmay.Mohanty@fuw.edu.pl), dr hab. Maciej Molas (Maciej.Molas@fuw.edu.pl)