Grupa Badawcza Materiałów dla Fotoniki
O grupie badawczej
Grupa Materiałów i Struktur Fotonicznych (Photmat) koncentruje się na rozwijaniu zaawansowanych materiałów fotonicznych, które mają wyjątkowe zdolności do emitowania, detekcji, odbijania, transmisji, konwersji, manipulowania i kontrolowania światła.
Nasze badania skupiają się na interakcjach światła z materią, ze szczególnym naciskiem na innowacyjne materiały, takie jak perowskity i chalkogenki. Te materiały, wzrastające w niskich temperaturach metodami roztworowymi, są badane w różnorodnych strukturach fotonicznych.
Naszym celem jest zrozumienie zachowania tych materiałów w różnych warunkach, poprzez badanie ich wydajności w strukturach o różnych wymiarach, takich jak kropki kwantowe, nanodruty, cienkie warstwy i monowarstwy oraz kryształy pojedyncze.
Ponadto, zgłębiamy złożone struktury fotoniczne, takie jak kryształy fotoniczne, metasurfy plasmoniczne oraz układy napędzane nieporządkiem. Tak szerokie podejście umożliwia nam poszerzanie granic istniejących technologii fotonicznych i otwieranie drogi dla przyszłych innowacji.
Nad czym pracuje nasza grupa badawcza?
Nasze badania łączą naukę podstawową z praktycznymi zastosowaniami, koncentrując się na urządzeniach fotonicznych, takich jak diody LED, lasery i scyntylatory. Badamy różnorodne zjawiska związane z interakcjami światła z materią, w tym emisję spontaniczną i stymulowaną w perowskitach i chalkogenkach, zarówno domieszkowanych, jak i nie.
Zespół analizuje również, jak emitery oddziałują z kryształami fotonicznymi oraz antenami plazmonicznymi, dążąc do poprawy wydajności urządzeń fotonicznych poprzez wykorzystanie nieliniowych właściwości tych materiałów. Kluczowym aspektem naszych badań jest rozwój i testowanie scyntylatorów oraz detektorów promieniowania bazujących na perowskitach i chalkogenkach.
Nasze możliwości badawcze obejmują cały cykl życia materiałów fotonicznych, począwszy od projektowania i produkcji, po kompleksową charakterystykę. Wykorzystujemy zaawansowane techniki symulacji, takie jak metoda różnic skończonych w dziedzinie czasu i metoda elementów skończonych, aby modelować interakcje elektromagnetyczne.
Nad czym pracujemy?
W naszych laboratoriach wytwarzamy kropki kwantowe, cienkie warstwy i kryształy pojedyncze, a także struktury plazmoniczne poprzez osadzanie metali. Nasze nanostruktury są dalej precyzowane za pomocą litografii fotonowej i elektronowej, wraz z metodami trawienia mokrego i suchego.
Aby dokładnie scharakteryzować materiały, stosujemy techniki takie jak mikro-fotoluminescencja, czasowo rozdzielona fotoluminescencja oraz pomiary emisji pojedynczych fotonów. Oceniamy również właściwości scyntylacyjne w wysokich energiach, analizując światłowody i włókna w zastosowaniach telekomunikacyjnych.
Dzięki temu kompleksowemu podejściu przyczyniamy się do rozwoju zaawansowanych urządzeń fotonicznych, które spełniają rosnące wymagania dotyczące nowoczesnych źródeł światła i detektorów.
Grupa naukowców
dr Muhammad Danang Birowosuto
Lider Grupy Badawczej
Muhammad Danang Birowosuto kieruje obecnie grupą Materiałów i Struktur Fotonicznych w Sieci Badawczej Łukasiewicz – Polskie Centrum Rozwoju Technologii PORT. Uzyskał stopień doktora. z Politechniki w Delft, gdzie we współpracy z Saint-Gobain Crystals and Detectors badał materiały domieszkowane cerem do produkcji scyntylatorów o dużej wydajności świetlnej.
Po uzyskaniu stopnia doktora został pracownikiem naukowym podoktorskim na Uniwersytecie Twente, specjalizując się w fotonice i nanotechnologii. Jego badania obejmują mezoskopowe fluktuacje natężenia, lokalną gęstość stanów oraz emisję spontaniczną w nieuporządkowanych materiałach fotonicznych. Pracując w Nippon Telephone and Telegraph, dokonał znaczącego odkrycia w zakresie ruchomych systemów telekomunikacyjnych wzmocnionych technologią Purcell, zdobywając nagrodę dyrektora w 2014 roku. Posiada cztery międzynarodowe patenty dotyczące scyntylatorów Purcell, lantanowców i halogenków perowskitowych.
W ramach stypendium zdobył kilka grantów na łączną kwotę 2 milionów euro od rządów Thales, Cintilight, Singapuru i Polski. Jego prace były szeroko publikowane, łącznie z prawie 200 artykułami (indeks h > 30) w czołowych czasopismach, takich jak Nature Materials i Advanced Materials. Jest starszym członkiem ACS i Optica. Pełni także funkcję redaktorów w czasopismach Frontiers in Materials i Micromachines.
dr Dominik Kowal
Starszy Inżynier Badań
Dominik Kowal jest Starszym Inżynierem Badań w „Materiałach Fotonicznych” w Łukasiewiczu – PORT. Aby uzyskać tytuł magistra, ukończył wspólny program „MONABIPHOT” (Molecular Nano- i Bio-Fotonika) ENS Cachan i Politechniki Wrocławskiej (WRUST). Później odbył studia doktoranckie w PWR, gdzie zajmował się badaniami struktur okresowych w światłowodach polimerowych.
Stopień doktora uzyskał w październiku 2016 r. Przez kolejne dwa lata pracował jako asystent naukowy w PWR, a w 2019 r. dołączył do Łukasiewicz – PORT. Od tego czasu brał udział w wielu projektach badawczych z zakresu inżynierii materiałowej, nanoinżynierii i fotoniki. Jego główne zainteresowania skupiają się na projektowaniu i wytwarzaniu układów nanofotonicznych i światłowodowych, a także poszukiwaniu nowych materiałów do zastosowań fotonicznych.
dr Somnath Mahato
Starszy Inżynier Badań
Somnath Mahato jest Starszym Inżynierem Badań w grupie badawczej „Materiały i Struktury Fotoniczne” w Łukasiewicz – PORT. Stopień doktora uzyskał w październiku 2016 roku w Indyjskim Instytucie Technologii (ISM) w Dhanbad w Indiach. Podczas doktoratu opracował ogniwa słoneczne z krzemu krystalicznego (HIT Solar Cells), wykorzystując różne tlenki metali przejściowych i polimery przewodzące jako warstwę transportującą dziury w UPC Barcelona w Hiszpanii.
Następnie przeniósł się do SINP w Kalkucie w Indiach jako pracownik naukowy i zajmował się oceną strukturalną poprzez rozpraszanie promieni rentgenowskich (GISAXS/GIWAXS) i odbicie promieni rentgenowskich (XRR) przy użyciu źródeł wiązek synchrotronowych w Photon Factory, KEK, Japonia i Elettra , Włochy. Później dołączył do IIT Kharagpur w Indiach, aby opracować stabilne w powietrzu, całkowicie nieorganiczne perowskitowe ogniwa słoneczne, wykorzystując pewne badania w skali atomowej. Teraz dołączył do Łukasiewicz – PORT, aby opracować dwu- i trójwymiarowe monokryształy perowskitu do zastosowań w optoelektronice.
dr Michał Makowski
Starszy Inżynier Badań
Michał Makowski, doktor nauk, jest Starszym Inżynierem Badań w grupie „Fotoniczne Materiały i Struktury” w Łukasiewicz – PORT. Doktorat uzyskał w 2021 roku na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika (UMK) w Toruniu, gdzie badał właściwości scyntylacyjne monokryształów tlenku galu (Ga₂O₃) w ramach projektu NCN/DFG Beethoven (GO-SCINT). Podczas studiów doktoranckich odbył staże w Instytucie Krystalizacji (IKZ) w Berlinie, badając właściwości elektryczne kryształów Ga₂O₃, oraz na Uniwersytecie Technologicznym Króla Mongkuta (KMUTT) w Bangkoku, gdzie analizował ich właściwości scyntylacyjne przy użyciu źródeł promieniowania gamma.
Michał brał również udział w działaniach europejskiej współpracy naukowej COST TD1401 (FAST) jako członek grupy roboczej WG2. Obecnie pracuje jako badacz podoktorski w Łukasiewicz – PORT, w ramach projektu NCN Opus (FAPURITE), gdzie zajmuje się syntezą i badaniem właściwości optycznych i scyntylacyjnych ulepszonych materiałów perowskitowych Purcella, z potencjalnym zastosowaniem w technologiach bioobrazowania i bezpieczeństwa.
dr Jan Albert Zienkiewicz, MBA
Starszy Inżynier Badań
Jan Zienkiewicz jest Starszym Inżynierem Badań badawczo-rozwojowym w Łukasiewicz – PORT Polskim Ośrodku Rozwoju Technologii, gdzie uczestniczy w projekcie badawczo-rozwojowym realizowanym we współpracy z amerykańską firmą Cintilight Inc.
Ukończył studia licencjackie i magisterskie z chemii na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu, a część studiów magisterskich odbył na Uniwersytecie Wrocławskim w ramach programu mobilności MOST. Stopień doktora nauk chemicznych uzyskał w Instytucie Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych im. Włodzimierza Trzebiatowskiego PAN, specjalizując się w nanotechnologii w biomedycynie.
Doświadczenie badawcze zdobywał już na wczesnym etapie kariery, odbywając staże naukowe w Polsce i Niemczech oraz pracując na kilku stanowiskach badawczych, w tym jako wykonawca projektów finansowanych przez Narodowe Centrum Nauki (NCN). Był kierownikiem własnego projektu NCN PRELUDIUM dotyczącego hybrydowych halogenków ołowiu organiczno-nieorganicznych, który zaowocował dwiema publikacjami recenzowanymi. W trakcie swojej kariery naukowej wygłosił wiele prezentacji konferencyjnych, zdobywając liczne nagrody za komunikację naukową i osiągnięcia badawcze.
W okresie od marca 2023 do listopada 2024 roku zrobił przerwę w karierze akademickiej, pracując w Dziale Rozwoju Biznesu firmy XTPL S.A.
