Niemal 13 mln zł otrzymali nasi naukowcy w ramach kolejnej edycji programu Opus od Narodowego Centrum Nauki. W sumie dofinansowanie przyznano dziewięciu osobom z sześciu wydziałów PWr.
Opus to konkurs o szerokiej formule, w którym o finansowanie projektów badawczych z zakresu badań podstawowych mogą ubiegać się badacze na każdym etapie kariery naukowej, niezależnie od wieku i poziomu doświadczenia.
Dzięki otrzymanemu grantowi mogą zbudować duże zespoły badawcze, realizować projekty wykorzystujące wielkie międzynarodowe urządzenia badawcze, a także podjąć współpracę z partnerami zagranicznymi.
W 27. edycji granty otrzymało 357 projektów o wartości ponad 603,6 mln zł. W tym gronie znalazło się dziewięć osób z naszej uczelni, którym łącznie przyznano wsparcie w wysokości niemal 13 mln. zł.
Dr inż. Szymon Zelewski (Wydział Podstawowych Problemów Techniki)
„Mikroskopia fototermiczna w badaniach ekstremów transportu ciepła w półprzewodnikach nowej generacji (MicroTherm)”. Kwota dofinansowania: 1 714 580 zł.
Wszystkie urządzenia elektroniczne wykorzystują tylko ułamek dostarczonej energii elektrycznej do użytecznego działania, natomiast znaczna jej część jest tracona w postaci ciepła. Ze względu na intensywny rozwój materiałów półprzewodnikowych nowej generacji o obiecujących zastosowaniach, pewne zagadnienia związane z odprowadzaniem ciepła stały się bardziej istotne niż w przypadku materiałów obecnie stosowanych na skalę przemysłową, co często wynika z ich nietypowej struktury.
Dr inż. Szymon Zelewski w swoim projekcie MicroTherm zastosuje metody ultraszybkiej termometrii, realizowanej za pomocą technik laserowych typu pompa-sonda, do poznania parametrów związanych z transportem ciepła w nowych platformach materiałowych, jak kryształy dwuwymiarowe czy hybrydy organiczno-nieorganiczne.
Najważniejszym celem będzie zbadanie tych właściwości z dużą rozdzielczością przestrzenną, co jest istotne w celu powiązania właściwości materiału z niejednorodnością struktury i morfologią powierzchni. Będzie to możliwe dzięki użyciu konfiguracji mikroskopowych i eksperymentalnemu ograniczeniu głębokości modulacji temperatury oraz optycznie wzbudzanych fal akustycznych. Umożliwi to również zaobserwowanie potencjalnych odstępstw od prawa Fouriera opisującego transport ciepła oraz innych niespodziewanych efektów udokumentowanych w ostatnich latach dla nanostruktur w warunkach niskich temperatur.
Oprócz wartości poznawczej wyniki projektu mogą wyznaczyć nowe kierunki optymalizacji cienkowarstwowych struktur do zastosowań optoelektronicznych i termoelektrycznych.
Prof. Maciej Maśka (Wydział Podstawowych Problemów Techniki)
„Kwantowe ciecze spinowe i inne nietrywialne niskowymiarowe struktury spinowe”. Kwota dofinansowania: 1 143 994 zł.
W ostatnich dekadach fizycy zajmujący się materią skondensowaną odkryli „nieznany ląd” zaskakujących stanów materii, znacznie różniących się od tradycyjnych ciał stałych, cieczy i gazów. Okazało się, że kiedy temperatura jest wystarczająco niska, efekty termiczne zanikają, a kwantowo-mechaniczna natura składników materii zaczyna decydować o własnościach.
Pojawiły się więc nowe rodzaje emergentnego porządku i egzotyczne właściwości związane z topologią, symetrią, splątaniem, frustracją, frakcjonalizacją, itp. Przykładem jest stan zwany kwantową cieczą spinową, czyli faza materii posiadająca unikalne cechy, które sprawiają, że jest ona istotna zarówno dla badań teoretycznych, jak i potencjalnych zastosowań praktycznych. To właśnie kwantowa ciecz spinowa jest jednym z podstawowych obiektów, na które ukierunkowane będą badania prof. Macieja Maśki.
Projekt jest dwutorowy. W jednej części zakłada badanie konkretnych układów fizycznych o wysoce nietrywialnych własnościach (m.in. kwantowe ciecze spinowe), w drugiej opracowane zostaną numerycznych narzędzia, które pozwolą te badania przeprowadzić w efektywny sposób.
Obecność korelacji elektronowych i różnych rodzajów frustracji powoduje, że badanie tych układów jest trudne. Obliczenia analityczne, poza szczególnymi przypadkami, nie mogą być przeprowadzone, natomiast dla obliczeń numerycznych głównym wyzwaniem jest brak wiarygodnych algorytmów, które pozwoliłyby uzyskać wyniki z wymaganą dokładnością. Dlatego w ramach realizowanego projektu zaproponowane zostaną nowatorskie metody obliczeniowe, pozwalające sprostać stawianym wymaganiom. Mają one być oparte w szczególności o techniki nauczania maszynowego, których efektywność i dokładność pozwoli pokonać trudności wynikające z natury tych nietrywialnych stanów.
Realizacja projektu z jednej strony pozwoli zaprojektować i poznać właściwości układów fizycznych, które mogą mieć praktyczne zastosowanie m.in. w topologicznych komputerach kwantowych, z drugiej zaś dostarczy nowych, efektywnych narzędzi do numerycznej analizy układów, w których korelacje i frustracja ograniczają możliwość stosowania tradycyjnych podejść.
Źródło: https://pwr.edu.pl/uczelnia/aktualnosci/13-mln-zl-dla-naukowcow-pwr-z-programu-opus-13556.html