Studenci i doktoranci

Prace Licencjackie

Opracowanie i wykonanie układu sprzęgania wiązki lasera TDL90 do światłowodu wysokomocowego

Opis: Głównym celem pracy będzie opracowanie i skonstruowanie zabezpieczenia, które zapobiegnie uszkodzeniu światłowodu w przypadku zmiany toru wiązki lasera. Budowany układ, w postaci jednego elementu montowanego na stole optycznym, będzie składał się z szeregu pinhol oraz sprzęgacza swiatłowodowego. Istotnym częścią konstrukcji będzie system ułatwiający szybkie ustawienie urządzenia (monitorowanie aktualnej pozycji wiązki lasera w stosunku do pozycji referencyjnej).

Wymagania: preferowani studenci pragnący poznać metody doświadczalne fizyki molekularnej oraz posiadający inklinacje w kierunku pracy doświadczalnej w laboratorium.

Temat kierowany jest do studentów wszystkich kierunków i specjalizacji.

Opracowanie i wykonanie układu precyzyjnej zmiany częstości lasera TDL90

Opis: Celem pracy jest zaprojektowanie i skonstruowanie układu (opartego na krysztale piezzoelektrycznym), który zredukowałby fabryczny minimalny krok przestrajania lasera TDL90. Najistotniejszym punktem pracy będzie opracowanie systemu sterowania przestrajaniem (w postaci osobnego programu komputerowego oraz biblioteki .dll do użycia w innych programach), który integrowałby fabryczne przestrajanie lasera za pomocą obrotu siatki dyfrakcyjnej z przestrajaniem za pomocą piezzoelementu. Dodatkowo, system sterujący powinien korzystać ze wskazań falomierza w celu uzyskania odpowiednio dużej precyzji przestrajania. Dla osób chętnych praca może być też związana z budową nowego układu elektronicznego, umożliwiającego sterowanie piezzoelementem za pomocą komputera, domyślnie planuje się użyć komercyjnego układu.

Wymagania: preferowani studenci posiadający inklinacje w kierunku programowania oraz pracy z układami elektronicznymi.

Temat kierowany głównie do studentów fizyki doświadczalnej, fizyki komputerowej oraz informatyki stosowanej

Fluorescencja molekuły I2 wzbudzana światłem laserowym – badania molekularnej struktury energetycznej w elektronowym stanie podstawowym

Opis: Proponowana praca dotyczy uruchomienia zestawu pomiarowego dla pracowni specjalistycznej specjalizacji technologie informatyczne. Dotyczy badania widma fluorescencji molekuły I2 poprzez obserwację promieniowania emitowanego z molekuł I2 wzbudzonych światłem laserowym. Doświadczenie to, wśród swoich wielu zalet dydaktycznych, umożliwia poznanie metod spektroskopii laserowej. Obserwowane widmo molekularne ilustruje podstawowe zasady mechaniki kwantowej w kontekście molekuły dwuatomowej. Analiza wyników doświadczenia, widma reprezentującego przejścia energetyczne w strukturze oscylacyjno-rotacyjnej molekuły I2, pozwala wyznaczyć takie parametry molekularne jak stałe struktury rotacyjnej, długość wiązania, stałą siłową, częstość oscylacji i anharmoniczność potencjału molekularnego stanu podstawowego.

Wymagania: Preferowani studenci znający podstawy programowania oraz majacy inklinacje w kierunku pracy doświadczalnej w laboratorium.

Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizyka komputerowa, fizyka doświadczalna, inforamtyka stosowana.

Widma absorpcji promieniowania widzialnego przez molekuły I2 – badania molekularnej struktury energetycznej w elektronowym stanie wzbudzonym

Opis: Proponowana praca znakomicie uzupełnia i pogłębia obecną tematykę związaną z fizyką molekularną reprezentowaną na II Pracowni Fizycznej w ćwiczeniu S1 - Wyznaczanie energii dysocjacji molekuły I2, gdzie rejestruje się widmo absorpcyjne molekuły I2 wzbudzanej klasycznym źródłem światła „białego”. Proponowana praca dotyczy wykonania rozszerzonego opracowania wyników o symulację pełnych progresji i sekwencji występujących w widnie absorpcji I2. Praca umożliwia poznanie metod symulacji widm molekularnych stosując programy LEVEL i Pgopher. Symulowane widmo molekularne ilustruje podstawowe zasady mechaniki kwantowej. Analiza wyników symulacji pozwala wyznaczyć takie parametry molekularne jak stałe struktury rotacyjnej, długość wiązania, stałą siłową, anharmoniczność potencjału molekularnego stanu wzbudzonego.

Wymagania: preferowani studenci chcący poznać metody doświadczalne fizyki molekularnej, posiadający podstawy programowania, inklinacje w kierunku pracy doświadczalnej w laboratorium i cechujący się pozytywnym myśleniem

Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizyka, zaawansowane materiały i nanotechnologia, biofizyka

Prace Magisterskie

UWAGA możliwość otrzymania dodatkowego stypendium 500 zł/miesiąc

Przystosowanie programu LEVEL do pracy na komputerach wyposażonych w procesory wielordzeniowe.

Opis: Tematem pracy będzie stworzenie biblioteki, która umożliwi przyspieszenie symulacji widm molekularnych wykonywanych przez program LEVEL poprzez równoległe uruchomienie wielu kopii wymienionego programu na kilku rdzeniach maszyny. Najważniejszą funkcją jaką należy zaimplementować w bibliotece jest optymalny rozkład zadań pomiędzy poszczególne kopie programu LEVEL w przypadku różnych konfiguracji danych wejściowych. Biblioteka ma współpracować z programem napisanym w języku C# z wykorzystaniem platformy Microsoft . NET Framework, jednakże nie determinuje to wyboru języka w jakim biblioteka ma być napisana.

Wykorzystanie sieci neuronowych w symulacjach widm dwuatomowych molekuł van der waalsowskich.

Opis: Tematem pracy będzie zbadanie możliwości wykorzystania sieci neuronowych do wyznaczania potencjału dwuatomowych molekuł van der Waalsowskich. Wstępne testy wskazują, że sieci neuronowe mogą dawać dobre (tzn. lepsze niż standardowo stosowane metody) efekty w przypadku wyznaczania potencjału molekularnego na podstawie widm eskperymentalnych. Celem pracy będzie zbadanie efektywności wykorzystania sieci neuronowych w przedstawionym problemie, przebadanie wpływu architektury sieci na otrzymane wyniki oraz porównanie uzyskanych rezultatów z innymi metodami stosowanymi w spektroskopii molekularnej. Obliczenia można prowadzić w programie MATLAB.

Wykorzystanie GPU w symulacjach widm molekularnych.

Opis: Celem pracy będzie opracowanie programu służącego do wyznaczania energii poziomów rotacyjno-oscylacyjnych molekuły dwuatomowej wykorzystującego możliwości wielordzeniowych procesorów kart graficznych oraz platformy programistycznej NVIDIA CUDA® (przy czym przy tworzeniu programu możliwe jest też wykorzystanie innych rozwiązań, np. biblioteki ArrayFire). Metodologia obliczeń programu będzie bazować na rozwiązaniach stosowanych w oprogramowaniu działającym na CPU (dostępny kod źródłowy).
Główną zaletą opracowanego programu będzie znaczące skrócenie czasu trwania obliczeń dla molekuł posiadających wiele izotopologów (poprzez zrównoleglenie symulacji), a co za tym idzie możliwość płynnej wizualizacji w czasie rzeczywistym wpływu wybranych parametrów (np. stałych oscylacyjnych) na widmo molekuły.

Opracowanie i wykonanie układu sprzęgania lasera TDL90 z podwajaczem częstości do światłowodu wysokomocowego

Opis: Głównym celem pracy jest zaprojektowanie i zbudowanie układu, który umożliwiałby sprzęgnięcie do światłowodu wysokomocowego wiązki lasera TDL90 z podwajaczem częstości. Co istotne, w przypadku lasera z podwajaczem częstości, kierunek wiązki zmienia się podczas przestrajania (na skutek obrotu kryształów, odpowiedzialnych za dopasowanie fazowe), dlatego też układ musi umożliwiać aktywną kompensację tych zmian. Kompensacja może polegać na skierowaniu części wiązki lasera na linijkę światłoczułą w celu uzyskania źródła sygnału sprzężenia zwrotnego dla silnika krokowego obracającego elementem odpowiedzialnym za kierunek propagacji wiązki. W celu uzyskania lepszej precyzji działania (silnik krokowy umożliwia wybór kierunku propagacji wiązki wyjściowej z niewielką precyzją) układ kompensacyjny może też zawierać lustro na piezzoelemencie, którego ruch zmieniałby tor wiązki. Bardzo istotnym punktem pracy będzie napisanie programu komputerowego, odpowiedzialnego za odczyt danych z linijki światłoczułej oraz odpowiednią zmianę kierunku wiązki dlatego też osoba podejmująca się tego tematu powinna znać podstawy programowania.

Wymagania: preferowani studenci znający podstawy programowania, oraz posiadający inklinacje w kierunku pracy doświadczalnej w laboratorium

Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizyki komputerowej, fizyki doświadczalnej oraz inforamtyki istosowanej

Spektroskopia elektronowo-oscylacyjna cząsteczek van der waalsowskich w wiązce naddźwiękowej

Opis: Metoda strumienia naddźwiękowego pozwala na produkcję cząsteczek van der waalsowskich propagujących w wiązce w najniższych stanach rotacyjno-oscylacyjnych stanu podstawowego. Badanie oddziaływań pomiędzy atomami tworzącymi cząsteczkę przeprowadza się metodami spektroskopii laserowej. Proponowana praca magisterska polega na wykorzystaniu przestrajalnego lasera do pomiaru widm oscylacyjnych dimerów kadmu lun kompleksów kadm-gaz-szlachetny. Novum pracy polega na pomiarze struktur oscylacyjnych wysokoleżących stanów elektronowych, które - jak dotychczas - nie były badane doświadczalnie. Praca dotyczy zaznajomienia się z techniką lasera barwnikowego pompowanego laserem Nd:YAG (Quantel), generacji drugiej harmonicznej częstości promieniowania laserowego, techniką wiązki naddźwiękowej oraz czynnego udziału w pomiarze widm wzbudzenia i fluorescencji, akumulacji danych pomiarowych i opracowania widm wzbudzenia w oparciu o dostępne programy komputerowe.

Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizyki, zaawansowanych materiałów i nanotechnologii, biofizyki

Badanie struktur rotacyjnych cząsteczek van der waalsowskich w wiązce naddźwiękowej

Opis: Metoda strumienia naddźwiękowego pozwala na produkcję cząsteczek van der waalsowskich propagujących w wiązce w najniższych stanach rotacyjno-oscylacyjnych stanu podstawowego. Badanie oddziaływań pomiędzy atomami tworzącymi cząsteczkę przeprowadza się metodami spektroskopii laserowej. Proponowana praca magisterska polega na wykorzystaniu przestrajalnego pierścieniowego lasera aleksandrytowego firmy Light Age do pionierskich pomiarów widm rotacyjnych dimerów kadmu lub kompleksów kadm-gaz-szlachetny. Nowy typ lasera posiada szerokość spektralną generowanego promieniowania umożliwiającą pomiar struktur rotacyjnych. Praca dotyczy zaznajomienia się z techniką pierścieniowego lasera aleksandrytowego, generacją drugiej i trzeciej harmonicznej częstości promieniowania, techniką wiązki naddźwiękowej oraz czynnego udziału w pomiarach, akumulacji danych pomiarowych i opracowania widm wzbudzenia w oparciu o dostępne programy komputerowe.

Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizyki, zaawansowanych materiałów i nanotechnologii, biofizyki

Kompleksowy program do symulacji widm molekuł dwuatomowych

Opis: Celem pracy jest opracowanie i uruchomienie programu komputerowego do symulacji widm wzbudzenia i fluorescencji molekuł dwuatomowych (dimerów). Od strony merytorycznej program będzie korzystał z istniejących kodów oraz procedur pośrednich napisanych przez magistranta, które pozwolą na powstanie zintegrowanego programu zawierającego oprócz symulacji widm również symulację energetycznej struktury oscylacyjnej, izotopowej i rotacyjnej dimerów z uwzględnieniem profili linii widmowych (szerokość naturalna, poszerzenie dopplerowskie). Od strony technicznej oczekuje się stworzenie graficznego interfejsu użytkownika umożliwiającego sterowanie parametrami wejściowymi, wizualizację wyników (na każdym etapie symulacji) oraz ich archiwizowanie.

Wymagania: Preferowani studenci fizyki, informatyki lub fizyki komputerowej ze znajomością programowania obiektowego.

Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizyki, fizyki komputerowej, informatyki

Prace Doktorskie

UWAGA możliwość otrzymania dodatkowego stypendium 2000 zł/miesiąc - poza stypendium wydziałowym

Nowe eksploracje wiązań w dwuatomowych molekułach van der Waalsa: wysokorozdzielcza spektroskopia rotacyjna a zaawansowane obliczenia ab initio - w poszukiwaniu źródeł rozbieżności (praca w ramach projektu NCN)

Opis: Udział w projekcie obejmuje zarówno prace doświadczalne (w tym oprogramowanie urządzeń badawczych), jak i obliczeniowe (z programami symulującymi widma molekularne). Przeprowadzenie doświadczeń z dziedziny spektroskopii rotacyjnej kompleksów van der waalsowskich w wiązkach naddźwiękowych, pomiarów i analiz (symulacje komputerowe) widm wzbudzenia oraz dyspersyjnych widm w emisji po laserowym wzbudzeniu jedno-
i dwustopniowym.
Oczekiwania wobec kandydatów:
- chęć uczenia się i zdobywania nowych umiejętności; motywacja do systematycznej pracy,
- podstawowa znajomość języka angielskiego,
- mile widziane: znajomość podstaw spektroskopii laserowej atomów i molekuł.
Co należy złożyć:
- zgłoszenie z listem motywacyjnym plus CV,
- kopia dyplomu ukończenia studiów II stopnia
- informacje o dotychczasowym dorobku (jeśli istnieje): lista publikacji, staże zagraniczne
lub krajowe, udział w konferencjach, szkoleniach i projektach badawczych, uzyskane
nagrody i wyróżnienia; UWAGA: brak dorobku nie dyskwalifikuje kandydatów.
Temat kierowany do studentów:
-fizyki, biofizyki, zaawansowanych materiałów i nanotechnologii, informatyki, fizyki komputerowej

Realizacja schematu kreacji kwantowego splątania w eksperymencie testowania nierówności Bella dla atomów

Opis: Proponowana praca dotyczy uczestnictwa w realizacji eksperymentu kreacji kwantowego splątania do eksperymentu testowania nierówności Bella dla atomów . Planowane są testy tzw. nierówności Bella dla atomów Cd lub Hg, pozwalające na weryfikację słuszności założeń mechaniki kwantowej (słynny paradoks Einsteina, Podolsky’ego i Rosena). Dotychczasowe doświadczalne testy nierówności Bella koncentrowały się głównie na fotonach - bozonach (np. korelacje polaryzacji), natomiast masywne (tj. z masą spoczynkową) systemy, jak atomy, które mogą być zarówno bozonami, jak i fermionami nie były dotąd szeroko rozpatrywane. Opracowywany w mojej grupie schemat testu opiera się na kreacji par splątanych (ang. entangled) atomów Cd lub Hg poprzez kontrolowaną laserową dysocjację cząsteczek Cd₂ lub Hg₂ produkowanych w wiązce naddźwiękowej. Istnieje możliwość pisania rozprawy w języku angielskim.

Wymagania: Preferowani studenci specjalizacji technologie kwantowe (lub innych specjalizacji kierunku fizyka, inżynieria materiałowa lub biofizyka) chcący poznać metody doświadczalne fizyki molekularnej oraz ideę testów nierówności Bella dla obiektów z masą spoczynkową), posiadający podstawy programowania i zapał badawczy.

Temat kierowany jest głównie do studentów specjalizacji: fizyka (technologie kwantowe) , inżynieria materiałowa, biofizyka