Promotor: prof. dr hab. Piotr Zieliński

tel. 012 662 82 04

e-mail: Piotr.Zielinski@ifj.edu.pl

Opis planowanych badań:

Zjawiska rozchodzenia się fal są podstawą technologii przekazywania informacji, a także źródłem wiedzy o strukturze materiałów, które są ich nośnikiem. Szczególnie interesujące zjawiska falowe zachodzą na powierzchniach materiałów i na powierzchniach ich rozdziału (obiekty dwuwymiarowe), a także w naturalnych i sztucznych tworach jednowymiarowych: dyslokacje, łańcuchy kropek kwantowych, druty kwantowe, a w większej skali m.in. tętnice, w których rozchodzą się fale tętna. Wspólną cechą obiektów o wymiarze mniejszym niż 3 jest możliwość lokalizowania fal, a w szczególnym przypadku zdolność ich przewodzenia w pożądanym kierunku w postaci tzw. fal prowadzonych (guided waves). Przykłady takich zjawisk falowych w różnych skalach wielkości można znaleźć m.in. w pracach autora propozycji tematu: Phys. Rev. Lett. 103, 075504 (2009), Phys. Rev. E 76, 066304 (2007), Phys. Rev. E 71, 047601 (2005), Journal of Physics: Condensed Matter 15, L649 (2003).

Obecnie proponuję badanie wpływu kształtu powierzchni na lokalizowanie fal. Np. cylindryczny kształt ściany tętnicy może sprzyjać lub przeciwdziałać powstawaniu tam fal powierzchniowych w zależności od parametrów sprężystych ściany (naturalnej lub protezowanej), co może mieć związek z tworzeniem się blaszki miażdżycowej. Ciekawe byłoby zbadanie możliwości powstawania fal powierzchniowych w cylindrycznej geometrii materiałów auksetyczych, tj. wykazujących ujemny współczynnik Poissona, używanych do wytwarzania protez tętniczych. Osobną grupą materiałów, w których lokalizacja fal sieciowych może być regulowana poprzez zmiany temperatury są ferroelektryki i podobne materiały, w których zachodzą strukturalne przejścia fazowe. Naturalnymi potencjalnymi falowodami wydają się tam granice domen ferroelastycznych. Należy się w nich spodziewać sprzężeń fal sieciowych (fononów) z elektronowymi i elektromagnetycznymi stopniami swobody (polarytony, plazmony...).

Kandydaci powinni posiadać przygotowanie z podstaw fizyki ciał stałych, szczególnie w dziedzinie wzbudzeń elementarnych i dynamiki sieci, a także umiejętność rozwiązywania problemów za pomocą symbolicznych i numerycznych obliczeń komputerowych.