Czym się zajmujemy?

Pracownia Syntezy Materiałów zajmuje się rozwojem nowoczesnych technologii materiałowych w postaci warstw opartych na Plazmowej Inżynierii Powierzchni. Celem Pracowni jest nie tylko poznanie i zrozumienie procesów zachodzących w skali nano- i mikrometrów, ale przede wszystkim tworzenie innowacyjnych materiałów, które znajdą zastosowanie w najbardziej wymagających dziedzinach nauki, techniki i medycyny.

W Pracowni wykorzystywane są zaawansowane techniki osadzania, takie jak pulsacyjne rozpylanie magnetronowe (PMS), rozpylanie magnetronowe z impulsowym wtryskiem gazu (GIMS) oraz łukowe osadzanie (Arc-PVD). Posiada kilka stanowisk badawczych dla każdej z tych metod, co umożliwia prowadzenie równoległych i komplementarnych badań technologicznych.

Istotnym elementem infrastruktury są dwa prętowe akceleratory plazmowe RPI-IBIS. Urządzenia te służą do generacji wysokoenergetycznych impulsów plazmowych, wykorzystywanych zarówno w badaniach oddziaływania plazmy z materiałem, jak i w syntezie oraz modyfikacji warstw o unikatowych właściwościach.

Pozwala to na kompleksową syntezę oraz charakteryzacje materiałów, obejmującą:
• opracowywanie technologii umożliwiających wytwarzanie warstw metalicznych,
• syntezę materiałów o wysokiej entropii (HEA) 
• syntezę azotków (Cu–N, Sn–N, Ni–N), tlenków (np. Ti–O, Al–O, Zn–O) oraz stopów metastabilnych (Cu-Fe, , Ge–Sn,
• analizę struktury, składu chemicznego oraz właściwości fizycznych wytwarzanych powłok w funkcji parametrów syntezy.

Rozwiązania wykorzystywane w Pracowni umożliwiają osadzanie warstw na różnych typach i kształtach podłoży:
metalicznych,
•  ceramicznych,
•  polimerowych (także o niskiej temperaturze topnienia ~ 50 °C).

Nowoczesne materiały opracowywane w Pracowni znajdują zastosowanie w:
•  elektronice i optoelektronice (np. Ge-Sn, Cu-N, tlenki, azotki ),
•  strukturach akceleracyjnych,
•  energetyce i biomedycynie (powłoki HEA odporne na korozję i zużycie, o właściwościach osteointegracyjnych i antybakteryjnych),
•  technologiach kosmicznych i jądrowych (materiały odporne na promieniowanie i ekstremalne warunki).
 

Pracownia Syntezy Materiałów współpracuje z ośrodkami naukowymi w Polsce i za granicą, m.in. z:
•  Politechniką Warszawską i Politechniką Śląską, Półtechnika Bydgoska, IFPAN,
•  HZDR (Niemcy),
•  Uniwersytetem Państwowym w Sumach (Ukraina),
•  Narodowym Centrum Naukowym „Charkowski Instytut Fizyki i Technologii” oraz Instytutem Fizyki Plazmy (Ukraina).
 

Dzięki interdyscyplinarnemu charakterowi prowadzonych badań oraz międzynarodowej współpracy Zespół Pracowni jest w stanie nie tylko projektować i wytwarzać materiały, a także badać ich strukturę i skład chemiczny, lecz również przeprowadzać szczegółową analizę właściwości mechanicznych, optycznych, elektrycznych oraz biomedycznych otrzymywanych warstw.