Modelowanie i badanie właściwości fizykochemicznych materiałów
Badania obejmują trzy główne grupy zagadnień. Pierwsza dotyczy modelowania materiałów i struktur, tak na poziomie molekularnym, jak i w mikro- i makroskali. Do modelowania molekularnego wykorzystywane są programy wykonujące obliczenia w oparciu o tak zwane pierwsze zasady. Pozwalają na wyznaczenie struktury elektronowej, modelowanie układów cząstek w nanoskali, analizę oddziaływań pomiędzy warstwą cząstek i otoczeniem. Dzięki temu jest możliwe projektowanie przyrządów elektronicznych, w tym między innymi czujników gazów toksycznych i ogniw fotowoltaicznych, dobór optymalnej warstw aktywnych, bez konieczności eksperymentalnej weryfikacji każdego rozważanego rozwiązania. Modelowanie w mikro- i makroskali oparte jest na analizie metodą elementów skończonych. Przykładowe zastosowania to analiza procesów transportu ciepła towarzyszących pomiarom cieplnym w nanoskali, czy też modelowanie właściwości mechanicznych różnych struktur materiałowych.
Druga grupa zagadnień dotyczy wytwarzania nowych materiałów, w tym głównie cienkich warstw będących elementem aktywnym przyrządów elektronicznych oraz warstw pasywujących. Warstwy materiałów organicznych i nieorganicznych są wytwarzane tak metodami próżniowymi, jak i z wykorzystaniem tanich metod „mokrych” - rozwirowywania (spin-coating) i zanurzanie (dip-coating).
Ostatnia grupa prac w ramach podobszaru dotyczy metod badania mikro- i nanostruktur. Metody pomiarowe obejmują techniki typowe dla badań z zakresu fizyki i chemii: wysokopróżniowe spektroskopie elektronowe, temperaturowo-programowaną desorpcję, mikroskopie skaningowe, ale także metody wykorzystywane w badaniach nieniszczących: spektroskopie impedancyjną, pomiary fototermiczne, pomiary cieplne. Daje to możliwość kompleksowego badania materiałów oraz analizy zjawisk zachodzących w aktywnych strukturach materiałowych. Jednocześnie oferowane są badania, którymi może być zainteresowany przemysł.
W ramach podobszaru badawczego prowadzi się również prace nad wdrożeniem nowych, niestandardowych metodologii pomiarów, mogących dostarczyć informacji na temat właściwości materiałów przyszłości oraz wskazać najbardziej optymalne kierunki rozwoju technologii.
