Profil badawczy

7Praca badawcza prowadzona aktualnie przez grupę Mikroskopii Elektronowej i Badań Strukturalnych nakierowana jest na zastosowanie technik dyfrakcji rentgenowskiej i mikroskopii elektronowej (SEM,TEM) do badań szerokiej gamy materiałów, w celu uzyskania szczegółowych informacji na temat ich struktury w skali mikrometrycznej i sub-mikrometrycznej. Szczególny nacisk kładziony jest na poznanie zależności pomiędzy strukturą materiału, a jego właściwościami. W tym celu wykorzystywane są m.in. takie techniki jak: rentgenografia niskokątowa (XRR), pomiary dyfrakcyjne z zastosowaniem stałego kąta padania (GIXD), dyfrakcja elektronowa (w szczególności: dyfrakcja elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) i dyfrakcja elektronowa z wybranego obszaru w TEM (SAED)) czy też mikroanaliza rentgenowska (EDXS).

Do projektów realizowanych obecnie przez Zespół należą m.in.: badania dyfrakcyjne właściwości materiałów polikrystalicznych z zastosowaniem metody stałego kąta padania (MGIXD), analizy fazowe spiekanych stopów wysokoentropowych, badania morfologii nanoporowatych materiałów ceramicznych CaO-Al2O3, analizy TEM zmian struktury w materiałach elektrodowych do zastosowań w bateriach litowo-jonowych, charakterystyka kompozytów na osnowie metalowej (typu Fe/TiC) wytwarzanych in situ.

Kompetencje

XRD

  • Ilościowa i jakościowa analiza fazowa, określenie wielkości krystalitów i ocena stopnia krystaliczności badanego materiału.
  • Dyfrakcyjne badanie tekstury krystalograficznej i pomiar naprężeń własnych.
  • Pomiary zmienności naprężeń oraz struktury krystalicznej w warstwach powierzchniowych polikryształów oraz w cienkich powłokach.
  • Dyfrakcyjne pomiary in situ naprężeń oraz stałych sprężystości w próbkach poddanych zewnętrznym obciążeniom z wykorzystaniem maszyny rozciągającej.
  • Rentgenografia niskokątowa dla cienkich warstw w układzie wiązki równoległej (analiza grubości i morfologii cienkich warstw, jakościowa i ilościowa analiza fazowa analiza struktury nadmolekularnej i anizotropii strukturalnej cienkich warstw polimerowych).

XRD/SEM

  • Badanie przemian fazowych w funkcji temperatury.

SEM

  • Analiza morfologii i topografii powierzchni metali i ich stopów, materiałów ceramicznych, amorficznych, geologicznych oraz organicznych, polimerów, a także preparatów wilgotnych i biologicznych.
  • Analizy wielkości i kształtu cząstek, porów, wad strukturalnych oraz grubości powłok o rozmiarach mikro- i nanometrycznych.
  • Analiza orientacji krystalograficznych z wykorzystaniem dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych EBSD.
  • Identyfikacja faz, pomiary tekstury, rozkłady FRO.

SEM/TEM

  • Jakościowa i ilościowa analiza składu chemicznego przy użyciu spektrometru dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego EDS (punktowe, liniowe oraz powierzchniowe tzw. mapping).

TEM

  • Analiza wielkości ziaren/krystalitów/cząstek, zdefektowania materiału, rozmieszczenia i rozkładu wielkości wydzieleni oraz grubości powłok.
  • Identyfikacja faz w mikroobszarach, analiza lokalnej orientacji mikroobszarów oraz określenie zależności krystalograficznych występujących między fazami.

Kierownik

  • prof. dr. hab. Marek Przybylski

Członkowie

  • dr inż. Katarzyna Berent
  • dr inż. Marta Gajewska
  • dr inż. Marianna Marciszko-Wiąckowska

Laboratoria

Lista publikacji

2020

  1. Mössbauer investigations of the σ-phase in the AlxCrFeCoNi high entropy alloys  P. Sliwa, K. Berent, J. Przewoznik, J. Cieslak Journal of Alloys and Compounds 814, 151757 (2020) tekst: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.151757
  2. Catalytic activity of Pt species variously dispersed on hollow ZrO2 spheres in combustion of volatile organic compounds, T. Kondratowicz, M. Drozdek, M. Michalik, W. Gac, M. Gajewska, P. Kuśtrowski, Applied Surface Science 513, 145788 (2020), tekst: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.145788 
  3. Fiber-Based Composite Meshes with Controlled Mechanical and Wetting Properties for Water Harvesting, J. Knapczyk-Korczak, D. P. Ura, M. Gajek, M. M. Marzec, K. Berent, A. Bernasik, J. P. Chiverton, U. Stachewicz, ACS Appl. Mater. Interfaces 12, 1665 (2020), tekst: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b19839 

2019

  1. Interface engineering towards enhanced exchange interaction between Fe and FeO in Fe/MgO/FeO epitaxial heterostructures A. Kozioł-Rachwał, W. Janus, M. Szpytma, P. Dróżdż, M. Ślęzak, K. Matlak, M. Gajewska, T. Ślęzak, J. Korecki Appl. Phys. Lett. 115, 141603 (2019), tekst: https://doi.org/10.1063/1.5112093
  2. Improving the performance of sulphur doped LiMn2O4 by carbon coating K. Chudzik, M. Lis, M. Świętosławski, M. Bakierska, M. Gajewska, M. Molenda, Journal of Power Sources 434, 226725 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.226725
  3. Thermal oxygen activation followed by in situ work function measurements over carbon-supported noble metal-based catalysts J. Duch, P. Stelmachowski, A. Videla, M. Gajewska, A. Kotarba, S. Specchia, International Journal of Hydrogen Energy, in press, tekst: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.04.130
  4. Aqueous Binder for Nanostructured Carbon Anode Materials for Li-Ion Batteries M. Lis, K. Chudzik, M. Bakierska, M. Świętosławski, M. Gajewska, M. Rutkowska, M. Molenda, Journal of The Electrochemical Society 166, A5354-A5361 (2019), tekst: https://doi.org/10.3390/nano9020307
  5. Addition of carbon nanotubes to electrospun polyacrylonitrile as a way to obtain carbon nanofibers with desired properties A. Benko, M. Nocuń, M. Gajewska, M. Błażewicz Polymer Degradation and Stability 161, 260-276 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2019.01.033
  6. Bio-derived carbon nanostructures for high-performance lithium-ion batteries M. Bakierska, M. Lis, J. Pacek, M. Świętosławski, M. Gajewska, A. Tąta, E. Proniewicz, M. Molenda Carbon 145, 426-432 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.01.051
  7. Comparative study of Co-rich and Ce-rich oxide nanocatalysts (CoxCe1−xOy) for low-temperature total oxidation of methanol R. Dziembaj, A. Chojnacka, Z. Piwowarska, M. Gajewska, M. Świętosławski, S. Górecka, M. Molenda Catalysis Today 333, 196-207 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.03.042
  8. Robust Co3O4|α-Al2O3|cordierite structured catalyst for N2O abatement – Validation of the SCS method for active phase synthesis and deposition S. Wójcik, G. Ercolino, M. Gajewska, C.W. Moncada Quintero, S. Specchia, A. Kotarba Chemical Engineering Journal 377, 120088 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.10.025
  9. Multi-phase nature of sintered vs. arc-melted CrxAlFeCoNi high entropy alloys-experimental and theoretical study J. Cieslak, J. Tobola, J. Przewoznik, K. Berent, U. Dahlborg, J. Cornide, S. Mehraban, N. Lavery, M. Calvo-Dahlborg Journal of Alloys and Compounds 801, 511-519 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.06.121
  10. The Effect of Calcination Temperature on the Structure and Performance of Nanocrystalline Mayenite Powders K. Berent, S. Komarek, R. Lach, W. Pyda Materials, 12, 3476 (2019), tekst: https://doi.org/10.3390/ma12213476
  11. Misorientation characteristics of interphase boundaries in Pinctada margaritifera shell M. Strąg, M. Bieda, Ł. Maj, A. Jarzębska, K. Berent, K. Nalepka, A. G. Checa, K. Sztwiertnia, Materials Letters 253, 302-305 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.06.099
  12. The properties of particulate matter generated during wood combustion in in-use stoves K. Szramowiat-Sala, A. Korzeniewska, K. Sornek, M. Marczak, F. Wierońska, K. Berent, J. Gołaś, M. Filipowicz Fuel 253,792-801 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.05.026
  13. Interfacial Phenomena between Liquid Ga-Based Alloys and Ni Substrate T. Gancarz, K. Berent, N. Schell, R. Chulist Journal of Electronic Materials 48, 5941-5947 (2019), tekst: https://doi.org/10.1007/s11664-019-07356-7
  14. Oxidation behaviour of thin Ni/Al2O3 nanocomposite coatings electrodeposited on steel substrate A. Góral, T. Czeppe, K. Berent Surface and Coatings Technology 369, 95-104 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.04.054
  15. Demystifying the sluggish diffusion effect in high entropy alloys J. Dąbrowa, M. Zajusz, W. Kucza, G. Cieślak, K. Berent, T. Czeppe, T. Kulik, M. Danielewski, Journal of Alloys and Compounds 783, 193-207 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.12.300
  16. A multiscale approach to the numerical simulation of the solid oxide fuel cell M. Moździerz, K. Berent, S. Kimijima, J. S. Szmyd, G. Brus Catalysts 9, 253 (2019), tekst: https://doi.org/10.3390/catal9030253
  17. Guar Gum as an Eco-Friendly Corrosion Inhibitor for Pure Aluminium in 1-M HCl Solution G. Palumbo, K. Berent, E. Proniewicz, J. Banaś Materials 12, 2620 (2019), tekst: https://doi.org/10.3390/ma12162620
  18. The experimental and theoretical study on influence of Al and Cu contents on phase abundance changes in AlxCuyFeCrNiCo HEA system K. Matusiak, K. Berent, M. Marciszko, J. Cieślak Journal of Alloys and Compounds 790, 837–846 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.03.162
  19. A numerical analysis of unsteady transport phenomena in a Direct Internal Reforming Solid Oxide Fuel Cell M. Chalusiak, M. Wrobel, M. Mozdzierz, K. Berent, J. S. Szmyd, S. Kimijima, G. Brus, International Journal of Heat and Mass Transfer 131, 1032-1051 (2019), tekst: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931018339310
  20. Microstructure and mechanical properties of Mg–Zn–RE–Zr alloy after thixoforming Ł. Rogal, A. Kania, K. Berent, K. Janus, L. Lityńska-Dobrzyńska Journal of Materials Research and Technology, 8, 1121-1131 (2019), tekst: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2238785418303624
  21. Multireflection grazing-incidence X-ray diffraction: a new approach to experimental data analysis M. Marciszko-Wiąckowska, A. Oponowicz, A. Baczmanski, M. Wróbel, Ch.Braham, R. Wawszczak, J. Appl. Cryst. 52, 1409–1421 (2019), tekst: https://doi.org/10.1107/S1600576719013876
  22. Topography and residual stress analysis for Cu/Au/Co multilayered system, M. Marciszko-Wiąckowska, K. E. Hnida-Gut, A. Baczmański, M. Wróbel Surface & Coatings Technology 380, 125060 (2019), tekst: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.125060

2018