W rozwoju nowoczesnych technologii istotną rolę odgrywają badania dotyczące charakterystyki materiałów, które dzięki swoim unikalnym właściwościom mogą znaleźć szerokie zastosowanie m.in. w fotonice i optoelektronice jako emitery promieniowania elektromagnetycznego. Do takich materiałów zaliczają się np. szkła oraz materiały łączące szkło z ceramiką, które zawierają w swoim składzie jony ziem rzadkich. Obecność tych jonów sprawia, że materiały wykazują możliwość emisji promieniowania elektromagnetycznego i mogą być stosowane zarówno laserach jak i diodach luminescencyjnych.
Badaniami takich materiałów materiałów w swojej pracy doktorskiej zajęła się Karolina Milewska z Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej. Pracę doktorską pt. „Wytwarzanie, struktura i właściwości luminescencyjne szkieł i szkło-ceramik boranowo-bizmutowych domieszkowanych jonami ziem rzadkich” napisała w dziedzinie inżynierii materiałowej. Promotorem jest prof. Barbara Kościelska, recenzentami prof. Manuela Reben z Akademii Górniczo-Hutnicza w Krakowie, prof. Wojciech Pisarski z Uniwersytetu Śląskiego oraz prof. Tomasz Pietrzak z Politechniki Warszawskiej.
Badaniom poddawała nowe szkła i szkło-ceramiki boranowo-bizmutowe zawierające fluorek glinu (AlF3) oraz fluorek strontu (SrF3) jako potencjalne matryce dla jonów RE3+. Przeprowadziła badania eksperymentalne mające na celu określenie optymalnych warunków syntezy przezroczystych szkieł i szkło-ceramik boranowo-bizmutowych, ze szczególnym uwzględnieniem analizy ich struktury i właściwości luminescencyjnych.
– Wprowadzenie fluorku glinu do matrycy spowodowało wzrost intensywności luminescencji jonów RE3+ w szkłach zawierających jego 10-procentowe stężenie – tłumaczy naukowczyni. – Zaobserwowałam, że emitowaną barwę można regulować poprzez zmianę proporcji jonów RE3+. Z kolei w badaniach układów szklano-ceramicznych domieszkowanych fluorkiem strontu uzyskałam pomyślną krystalizację nanokryształów SrF2. Przedstawione wyniki moich badań sugerują, że zaproponowane szkła i szkło-ceramiki mogą być odpowiednie jako matryce dla optycznie aktywnych jonów RE3+.
Karolina Milewska cztery lata w Szkole Doktorskiej uważa jako czas bardzo rozwijający, ale również przepełniony intensywną pracą. Badania, która prowadziła, wymagają bardzo wielu prób, powtórzeń i niezwykłej cierpliwości.
Po obronie doktoratu, która odbywa się 25 października na naukowczynię czekają już laboratoria na Wydziale Technologicznym Uniwersytu Linneusza w Szwecji. Tam odbędzie staż post-doc.
– Zajmę się badaniami nad nowymi szkłami, które mogłyby znaleźć zastosowanie w nowoczesnych technologiach, takich jak: cienkie wyświetlacze, biomateriały do naprawy kości, telefony komórkowe, oraz materiały kompozytowe wykorzystywane w energetyce wiatrowej. W szczególności skupię się na analizie strukturalnych i luminescencyjnych właściwości szkła – wyjaśnia badaczka.
Źródło: