Praca Magisterska

1
Zaklad Optoelektroniki IF PS dr hab. inz. Prof.
PS - Slawomir M. Kaczmarek
1. Scyntylatory (Czochralski)
Materialy scyntylacyjne wytwarzane w PSz BGO
wzorcowy material scyntylacyjny. PSz K05002
pixel (2210 mm) poziomo LYhor 828
phe/MeV pionowo LYver 404 phe/MeV zdolnosc
rozdzielcza wlasna R0 8.59 wlasna wydajnosc
scyntylacji LY0 1084 phe/MeV wspólczynnik strat
absorpcyjnych m 1.16 cm-1 PML BGO Photonic
Materials N13363-8 pixel (2210 mm) poziomo
LYhor 847 phe/MeV pionowo LYver 471
phe/MeV wlasna wydajnosc scyntylacji LY0 1057
phe/MeV !!! (brawo dla PSz!!!) wspólczynnik strat
absorpcyjnych mi 0.90 cm-1 (tym oni góruja) W.
Drozdowski, A. Wojtowicz, S.M. Kaczmarek, M.
Berkowski, Scintillation yield of Bi4Ge3O12
(BGO) pixel crystals, Physica B 405 (2010)
1647-1651 Krótko komentujac, wynik krysztalu ze
Szczecina w geometrii pionowej (a to nas
najbardziej interesuje z punktu widzenia
zastosowan takich jak PET) jest bardzo dobry,
lepszy niz BGO Photonic Materials dr Winicjusz
Drozdowski, Zaklad Optoelektroniki, Uniwersytet
im. M. Kopernika, Torun
Metoda Czochralskiego
BGO
2
2. Monokrysztaly nieliniowe
Langesity LGT, LGTYb, Ho, LGTCo
Czochralski
Czteroboran litu LBO, LBOCo, LBOMn
Przetwornik na druga harmoniczna lasera NdYVO4
(1.06 mm) o sprawnosci gt30 i o wymiarach 3318
mm wykonany z nieliniowego monokrysztalu Li2B4O7

• D. Piwowarska, S.M. Kaczmarek, W. Drozdowski, M.
  Berkowski, A. Worsztynowicz, "Growth and optical
  properties of Li2B4O7 single crystals pure and
  doped with Yb, Co, Eu and Mn ions for nonlinear
  applications", Acta Phys. Pol. A, 107 (2005)
  507-516
• D. Piwowarska, S.M. Kaczmarek, M. Berkowski, I.
  Stefaniuk, Growth and EPR and optical properties
  of Li2B4O7 single crystals doped with Co2 ions,
  J. Cryst. Growth, 296 (2006) 123-129
• D. Piwowarska, S.M. Kaczmarek. M. Berkowski,
  "Growth and characterization of Li2B4O7 single
  crystals pure and doped with Co ions", Cryst.
  Res. Tech., 42 (12) (2007) 1329-1344
• 4. R. Wyrobek, Przetwornik na wyzsze
  harmoniczne lasera NdYAG na bazie Li2B4O7,
  praca magisterska, promotor S.M.Kaczmarek
• 5. B. Felusiak, Liniowe i nieliniowe
  wlasciwosci dielektryczne monokrysztalów
  Li2B4O7, praca magisterska, promotor S.M.
  Kaczmarek
• 6. D. Piwowarska, Rozprawa doktorska, Szczecin
  2005, promotor S.M. Kaczmarek

Nieliniowy monokrysztal SrxBa1-xNb2O6 Cr
material fotorefrakcyjny, relaksor zapis
holograficzny, piezotechnika, optyka nieliniowa
(mieszanie fal), solitony
3
(No Transcript)
4
Family of hysteresis loops for SBN33 and SBN58Cr
(0.02mol., 0.5mol.). Domain pattern
evolution HL for SBN52Cr (0.02mol.)

• S.M. Kaczmarek, M. Berkowski, K. Repow, M.
  Orlowski, A. Worsztynowicz, M. Wlodarski, "EPR,
  optical and dielectric properties of
  Sr0.33Ba0.67Nb2O6 and SBN33, SBN52Cr and
  SBN58Cr, Yb single crystals pure and doped with
  chromium and ytterbium", Rev. Adv. Mat. Sci.,
  14(1) (2007) 49-56
• 2. K. Matyjasek, K. Repow, S.M. Kaczmarek, M.
  Berkowski, "Effect of electrical conductivity on
  the polarization behavior in the
  relaxor-ferroelectric SBN33, J. Phys. Cond.
  Matter 19(46 (2007) 466207
• 3. K. Matyjasek, K. Wolska, S.M. Kaczmarek, R.Z.
  Rogowski, "Domain nucleation and growth in
  relaxor-ferroelectric
• Sr0.58Ba0.42Nb2O6 doped with chromium and
  ytterbium", J. Phys. Cond. Matter, 20 (2008)
  295218
• 4. R. Z. Rogowski, K. Matyjasek, K. Wolska and
  S. M. Kaczmarek, "Kinetics of polarization
  switching in relaxor-ferroelectric SBN33 crystal
  doped with chromium, Phase Transitions, 81
  (11/12) (2008) 1039-1047
• S.M. Kaczmarek, D. Piwowarska, K. Matyjasek, M.
  Orlowski, L.I. Ivleva, Optical and dielectric
  properties of SBN61 single crystals doped with
  Co, Cr, Ni and Ce, Opt. Mat., 31 (2009)
  1794-1797
• K. Repow, Otrzymywanie, wlasciwosci optyczne i
  EPR monokrysztalów SrxBa1-xNb2O6 domieszkowanych
  chromem, praca magisterska, promotor S.M.
  Kaczmarek

5
Monokrysztaly FeVO4 (CVD)

• B. Bojanowski, S.M. Kaczmarek, EPR spectroscopy
  of FeVO4. Single crystal study, RAMIS 2007,
  Bedlewo
• W. Paszkowicz, B. Bojanowski, High preassure
  structural transitions in FeVO4 single crystals,
  in the print
• M. Bosacka, A. Worsztynowicz, S.M. Kaczmarek, P.
  Jakubas, "Reactivity of FeVO4 towards selected
• molybdates(VI) of divalent transition metals,
  J. Phys. Chem. Sol., 68(5) (2007) 1184-1192

6
PbMoO4Co 0.2 (Czochralski)
1. D. Piwowarska, S.M. Kaczmarek, M. Berkowski,
"Growth, optical and magnetic properties of
PbMoO4 pure and doped with Co2 ions", J.
Non-Cryst. Sol., 354 (2008) 4437-442 2. D.
Piwowarska, S.M. Kaczmarek, P. Potera, P. Sagan,
Structural, dielectric, EPR and optical studies
of PbMoO4 single crystals doped with Co2 ions,
Opt. Mat., 31 (2009) 1798-1801
7
3. Analiza centrów barwnych w monokrysztalach
fluorków CaF2, LiLuF4, LiYF4, BaY2F8, KY3F10
domieszkowanych Yb3
1. S.M. Kaczmarek, A. Bensalah, G. Boulon,
"G-ray induced color centers in pure and Yb doped
LiYF4 and LiLuF4 single crystals, Optical
Materials, 28/1-2 (2006) 123-128 (1.339) 2. S.M.
Kaczmarek, T. Tsuboi, M. Ito, G. Boulon, G.
Leniec, "Optical study of Yb3/Yb2 conversion in
CaF2 crystals", Journal of Physics Condensed
Matter, 17 (2005) 3771-3786 3. S.M. Kaczmarek,
G. Leniec, G. Boulon, "EPR results and Raman
spectroscopy as a complementary characterization
of isolated Yb ions and Yb pairs in CaF2Yb
single crystals", J. All. Comp. 451 (1/2) (2008)
116-121 4. S.M. Kaczmarek, G. Leniec, J. Typek,
G. Boulon, A. Bensalah, "Optical and EPR
properties of BaY2F8 single crystals doped with
Yb", J. of Luminescence 129 (2009) 1568-1574
Monokrysztaly CaF2, LiLuF4, LiYF4, BaY2F8, KY3F10
domieszkowane Yb3 wykonane zostaly we Francji w
celu zastosowania ich jako matryce laserowe
(i/lub materialy scyntylacyjne) generujace
promieniowanie IR o duzej energii (koncentracja
Yb az do 30). Wykorzystujac badania
spektroskopowe (absorpcja, fotoluminescencja,
termoluminescencja) oraz EPR przeprowadzono
analize wplywu promieniowania gamma na
wlasciwosci optyczne monokrysztalów fluorków
domieszkowanych iterbem. Pokazano, ze oprócz
centrów barwnych typu F, Vk promieniowanie gamma
wymusza zjawisko konwersji Yb 3/Yb2. W efekcie
powstaja dwa rodzaje centrów Yb2 (z uwagi na
wysoka koncentracje Yb i wystepowanie par
Yb3-Yb3 ) centra Yb2 zwiazane z Yb3 (para)
oraz centra izolowane Yb3. Wyzsza koncentracja
jonów iterbu obniza intensywnosc dodatkowej
absorpcji centrum typu F co oznacza wspólzawodnict
wo tego centrum z jonami iterbu w wychwytywaniu
elektronów comptonowskich (powstalych po
naswietleniu kryszta- lu kwantami gamma w efekcie
zjawiska Comptona).
Cooperation with Physical Chemistry of
Luminescent Materials, Claude Bernard/Lyon 1
University, UMR CNRS 5620, Bat. A. Kastler, 10
rue Ampere, 69622 Villeurbanne, France
8
4. Wzrost sprawnosci emisji monokrysztalów
forsterytu Mg2SiO4Cr, po naswietleniu ich
kwantami gamma
Forsteryt Mg2SiO4Cr jest materialem
wykorzystywanym jako matryca laserowa dla laserów
przestrajalnych. Pokazano, ze kolejne procesy
wygrzanie w atmosferze utleniajacej i
naswietlenie kwantami gamma dawka 1.2105 Gy
prowadza do wzrostu amplitudy wzbudzenia i emisji
próbki forsterytu, a w konsekwencji lasera.
Przyczyna tego jest wzrost koncentracji jonów
Cr4 oraz powstanie centrów barwnych, z których
transfer energii do poziomów wzbudzonych jonów
Cr4 podnosi inwersje obsadzen tych poziomów, w
efekcie sprawnosc lasera.
S.M. Kaczmarek, W. Chen, G. Boulon, "Recharging
processes of Cr ions in Mg2SiO4 and  Y3Al5O12
crystals under influence of annealing and
g-irradiation", Cryst. Res. Tech., 41 (1)
(2006) 41-47
Cooperation with Physical Chemistry of
Luminescent Materials, Claude Bernard/Lyon 1
University, UMR CNRS 5620, Bat. A. Kastler, 10
rue Ampere, 69622 Villeurbanne, France
9
5. Niskosymetryczne centra domieszkowe C1 w
monokrysz- talach LiNbO3 domieszkowanych Yb oraz
YbPr
Stwierdzono wystepowanie jonów Yb3 w LiNbO3 w
postaci dwóch izotopów 170 i 173 w polozeniach o
dwóch rodzajach symetrii C3 i C1, przy czym
ilosc jonów Yb w polozeniach o symetrii C1 jest
znacznie wieksza. Do tej pory w literaturze
domi- nowal poglad o przewadze w podobnych
krysztalach jonów Yb o symetrii C3. Przewaga
polozen C1 zwiazana jest, naszym zdaniem, z
odchyleniem skladu krysztalu LiNbO3 od skladu
stechiometrycznego, Li/Nb0.94. Ponadto, przy
koncentracji ok. 1 jonów Yb, stwierdzono juz
wystepowanie par jonów Yb3 - Yb3 ,
których obecnosc szczególnie uwidaczniaja pomiary
widma EPR. Pary jonów Yb widoczne sa równiez w
widmie EPR krysztalów LiNbO3 domieszkowanych Yb i
kodomiesz- kowanych Pr.
1. T. Bodziony, S. M. Kaczmarek, J. Hanuza, "EPR
and optical studies of LiNbO3Yb and LiNbO3Yb,
Pr single crystals", J. All. Comp., 451 (1/2)
(2008) 240-247 2. T. Bodziony, S.M. Kaczmarek,
A new low symmetry centres of Yb3 impurities in
lithium niobate single crystal, Opt. Mat., 29
(2007) 1440-1446 3. T. Bodziony, S.M.
Kaczmarek, C. Rudowicz, "EPR and optical study of
magnetically coupled Yb3 ion pairs in weakly
doped LiNbO3Yb single crystal", Physica B, 403
(2008) 207-218
10
6. Niskosymetryczne centra domieszkowe C1 w
monokrysz- talach LiNbO3 domieszkowanych Er

• T. Bodziony, S.M. Kaczmarek, "EPR and optical
  measurements of weakly doped LiNbO3Er", Physica
  B, 400 (2007) 99-105
• 2. T. Bodziony, S.M. Kaczmarek, "EPR study of
  low symmetry Er centers in congruent lithium
  niobate",
• Phys. Stat. Sol. B, 245 (5) (2008) 998-1002
• T. Bodziony, On possible existence of a new Er
  centres in LiNbO3Er, Tm, Opt. Mat, 31 (2008)
  149-154
• T. Bodziony, S.M. Kaczmarek, Temperature
  dependence of the EPR spectra and optical
  measurements of LiNbO3Er, Tm single crystal, J.
  All. Comp. , 468 (2009) 581-585

11
7. Synteza i charakteryzacja nowych zwiazków
M2CrV3O11-x, (MZn, Mg, Ni)
Metale przejsciowe i ich uklady wieloskladnikowe
bywaja bardzo dobrymi katalizatorami. Preparatyke
zwiazków M2CrV3O11 wykonano na Wydziale Chemii
PS, zas ich charakteryzacji dokonano w ramach
pracy doktorskiej A. Worsztynowicza. Przeprowadzon
o pomiary EPR i podatnosci magnetycznej, z
których jednoznacznie wynika, ze jony Cr tworza
pary w zwiazkach Mg2CrV3O11 oraz Zn2CrV3O11, zas
pary Cr-Ni w zwiazkach Ni2CrV3O11. Zbudowano i
dopasowano odpowiednie modele teorety- czne
pozwalajace na porównanie z wynikami
eksperymentalnymi. Uzyskana zgodnosc jest
wystarczajaca.

• A. Worsztynowicz, S.M. Kaczmarek, V. Mody, R.S.
  Czernuszewicz, "Vanadochromates with divalent
  metals structural
• and magnetic characterization", Rev. Adv. Mat.
  Sci. 14(1) (2007) 33-40
• 2. A. Worsztynowicz, S.M. Kaczmarek, M. Bosacka,
  V. Mody, R.S. Czernuszewicz, "Structural and
  magnetic characterization
• of the Cr3 and Ni2 ion species in Ni2CrV3O11",
  Rev. Adv. Mat. Sci., 14(1) (2007) 24-32
• 3. A. Worsztynowicz, S.M. Kaczmarek, M. Kurzawa,
  M. Bosacka, "Magnetic study of Cr3 ion in
  M2CrV3O11-x (MZn, Mg)
• compunds", Journal of Solid State Chemistry, Ms.
  No. JSSC-05-156R1, 178/7 (2005) 2231-2236
• 4. A. Worsztynowicz, S.M. Kaczmarek, W.
  Paszkowicz, R. Minikayev, "Crystal structure of
  magnesium chromium vanadate
• Mg2CrV3O11, a member of A2BV3O11 vanadate
  family", Powder Diff., 22(3) (2007) 246-252
• 5. A. Worsztynowicz, Rozprawa doktorska, obrona
  22.06.2007, promotor S.M. Kaczmarek

12
8. Synteza oraz spektralne i magnetyczne
wlasciwosci zwiazków makrobicyklicznych i
makroacyklicznych potencjalnych enzymów i
kontrastów MRJ
Ligand 33T
Ligand 1T
33TGd
1TGd

• G. Leniec, S.M. Kaczmarek, J. Typek, B.
  Kolodziej, E. Grech, W. Schilf, "Spectroscopic
  and magnetic properties of Gadolinium
  macrobicyclic cryptate complex", J. Phys. Cond.
  Matter, 18 (2006) 9871-9880
• 2. G. Leniec, S.M. Kaczmarek, J. Typek, B.
  Kolodziej, E. Grech, W. Schilf, "Spectroscopic
  and magnetic properties of Gadolinium
  macroacyclic and macrobicyclic complexes", Solid
  State Phenomena, 128 (2007) 199-205
• 3. G. Leniec, S.M. Kaczmarek, J. Typek, B.
  Kolodziej, E. Grech, W. Schilf, "Magnetic and
  spectroscopic properties of Gadolinium
  macroacyclic Schiff base complex", Sol. St. Sci.,
  9 (2007) 267-273
• 4. G. Leniec, J. Typek, S.M. Kaczmarek,
  "Magnetic properties of a new Er (III)
  macrobicyclic complex studied by EPR", Applied
  Mag. Res., 35 (1) (2008) 197-203
• 5. P. Przybylski, B. Kolodziej, G. Leniec, S.M.
  Kaczmarek, E. Grech, J. Typek, B. Brzezinski,
  "ESI MS, spectroscopic and semiempirical
  characterization of a new macrobicyclic complex
  with Er(III) cation", J. Mol. Structure, 878
  (2008) 95-103
• 6. G. Leniec, S.M. Kaczmarek, J. Typek, B.
  Kolodziej, P. Przybylski, B. Brzezinski, E.
  Grech, FIR, ESI and EPR studies Of a Dy(III)
  Schiff base podand complex, J. Non-Cryst. Sol.,
  355 (2009) 1355-1359
• 7. G. Leniec, Rozprawa doktorska, obrona
  26.09.2008, promotor S.M. Kaczmarek

13
9. Synteza i charakteryzacja nowych zwiazków
molibdenianów, wolframianów RE i TM mat.
laserowych

• M. Bosacka, A. Worsztynowicz, S.M. Kaczmarek, P.
  Jakubas, "Reactivity of FeVO4 towards selected
  molybdates(VI) of divalent transition metals, J.
  Phys. Chem. Sol., 68(5) (2007) 1184-1192
• 2. E. Tomaszewicz, A. Worsztynowicz, S.M.
  Kaczmarek, "Subsolidus phase relations in
  CuWO4-Gd2WO6 system", Solid State Sciences, 9
  (2007) 43-51
• 3. E. Tomaszewicz, S.M. Kaczmarek, H. Fuks, "New
  cadmium and rare-earth metal tungstates with the
  sheelite type structure", Journal of Rare-Earths,
  20 (2009) 131-135
• 4. E. Tomaszewicz, J. Typek, S.M. Kaczmarek,
  "Synthesis and some properties of new copper and
  rare-earth metal tungstates", J. Therm. Anal.
  Cal, 98 (2009) 409-421
• 5. E. Tomaszewicz, A. Worsztynowicz, S.M.
  Kaczmarek, "Reactivity in the solid state between
  CuWO4 and Re2WO6 where RENd, Sm, Eu, Dy. Ho,
  Er", Materialy IX Seminarium im. St.
  Bretsznajdera, pp. 319-323, Plock 27/28.09.2007

14
10. Charakteryzacja nowych zwiazków YVO4Yb,
Tm materialów laserowych

1. H. Fuks, S.M. Kaczmarek, L. Macalik, B. Macalik,
   J. Hanuza, EPR and vibrational studies of
   YVO4Yb, Tm single crystal, Opt. Mat., 31 (2009)
   1883-1887

15
11. Optical and EPR study of BaY2F8 single
crystals doped with Yb

1. S.M. Kaczmarek, G. Leniec, J. Typek,G. Boulon,
   A. Bensalah, Optical and EPR study of BaY2F8
   single crystals doped with Yb, J. Lum., 2009, in
   the print