Promotor: dr hab. Zbigniew Łodziana, prof. IFJ PAN

tel. 012 662 82 67

e-mail: Zbigniew.Lodziana@ifj.edu.pl

Opis planowanych badań:

Zastosowanie paliw alternatywnych wobec używanych obecnie paliw kopalnych, wymaga znalezienia m.in. nośników o odpowiednio dużej gęstości energii. Jednym z najbardziej obiecujących nośników energii jest wodór (H₂) "rozpuszczony" w materiale stałym, innymi są różnego rodzaju ogniwa elektryczne.

Odwracalny proces gromadzenia energii w takich układach związany jest z transportem lekkich jonów, np. litu w ogniwach litowo-wodorowych lub wodoru atomowego w ciałach stałych zawierających duże ilości tego gazu.

Tematem pracy doktorskiej jest analiza, w skali atomowej, mechanizmu transportu wodoru i lekkich jonów w nowych materiałach, które zawierają znaczne ilości wodoru. Klasa związków chemicznych, zwanych złożonymi wodorkami metali (zawierająca bor, wodór oraz pierwiastki metali lekkich) spełnia wymagania dotyczące wagowej zawartości wodoru na jednostkę masy zbiornika, jak również wykazuje ciekawe, niewyjaśnione własności jako przewodniki lekkich jonów np. jonów litu.

Celem pracy doktorskiej będzie zbadanie procesów towarzyszących transportowi wodoru (i innych pierwiastków lekkich) na poziomie atomowym. Badania takie wymagają połączenia obliczeń kwantowych procesów przeskoku atomów w sieci krystalicznej wraz ze statystycznym opisem transportu w skali mezoskopowej z uwzględnieniem temperatury.

Podstawową metodą badawczą będzie metoda teorii funkcjonału gęstości połączona z metodami fizyki statystycznej. Badania będą prowadzone we współpracy z wiodącymi ośrodkami europejskimi.

Od kandydata wymagana jest:

• znajomość podstaw mechaniki kwantowej
• znajomość podstaw fizyki ciała stałego
• umiejętność obsługi i programowania komputerów (Linux, C)
• znajomość podstaw fizyki statystycznej
• zainteresowanie zastosowaniem metod fizycznych i problemami energetycznymi / ekologicznymi
• znajomość języka angielskiego