Ponad 200 tys. dofinansowania dla białostockiego badacza

Fot: PB

Mgr inż. Jakub Markiewicz, student Szkoły Doktorskiej Politechniki Białostockiej dostał 208 620 zł z konkursu Preludium 23 Narodowego Centrum Nauki. Dofinansowanie pozwoli mu przeprowadzić badania nad wpływem kropek kwantowych i jonów ziem rzadkich na światło emitowane przez światłowody.
– Do tej pory nie spotkano się ze światłowodami domieszkowanymi jednocześnie kropkami kwantowymi i jonami ziem rzadkich do zastosowań w bliskiej podczerwieni – wyjaśnia unikalność zaproponowanych badań mgr inż. Jakub Markiewicz. – Mamy rozwiązania światłowodów domieszkowanych kropkami kwantowymi i lantanowcami w zakresie widzialnym, ale brakuje wciąż rozwiązań w zakresie bliskiej podczerwieni – dodaje.

Student Szkoły Doktorskiej PB będzie mógł korzystać z Laboratorium Światłowodów Specjalnych na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej. To właśnie w tym miejscu swoje badania prowadzą najwybitniejsi naukowcy, którzy zajmują się technologią światłowodową.

Badania, jakie przeprowadzi białostocki naukowiec są bardzo ważne

Kropki kwantowowe to nanokryształy półprzewodnikowe. Warto podkreślić, że ich odkrycie sporawiło, że zespół Moungiego G. Bawendiego, Louisa E. Brusa i Alexeia I. Ekimova otrzymał nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2023 roku.

– Zakres bliskiej podczerwieni jest szczególnie użyteczny przy zastosowaniach sensorowych czy telekomunikacji – wyjaśnia potrzebę badań Markiewicz. – Wciąż trwają prace nad poszerzaniem pasma wzmocnienia wzmacniaczy włóknowych. Zastosowanie kropek kwantowych pozwoli na przesunięcie pasma użytecznego wzmacniacza w stronę pasma 1,3 mikrometra, gdzie jest ciężko uzyskać emisję z wykorzystaniem lantanowców, ale kropki kwantowe na to pozwalają. Będziemy szukać odpowiedzi na pytanie, czy jest możliwe opracowanie światłowodu współdomieszkowanego kropkami kwantowymi i jonami ziem rzadkich, pozwalającego uzyskać szerokopasmową emisję promieniowania w zakresie bliskiej podczerwień, czyli od 1 mikrometra do 1,5 mikrometra czy nawet do 1,8 mikrometra. Dodatkowo w swoich badaniach ująłem zastosowanie metody jednoetapowej w celu pominięcia dalszego procesu wygrzewania włókna.

Jak twierdzą naukowcy z największej uczelni technicznej w regionie, dotychczas nikt w literaturze naukowej nie przedstawił światłowodu domieszkowanego kropkami kwantowymi i jonami lantanowców i jednocześnie nie zastosował metody jednoetapowej do wyciągania włókna domieszkowanego kropkami kwantowymi. Co istotne - Laboratorium Światłowodów Specjalnych na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej stwarza takie możliwości badań.

– Dysponujemy laserowymi diodami półprzewodnikowymi wysokiej mocy, które pozwolą pompować optycznie uzyskane szkła i światłowody – podkreśla unikalność bazy laboratoryjnej mgr inż. Jakub Markiewicz. – Wyniki badań i opublikowane artykuły pomogą przede wszystkim rozwinąć wzmacniacze włóknowe w kierunku pasma 1.3 µm, gdzie trudno jest uzyskać luminescencję, wykorzystując jony lantanowców, ale również do wielu innych zastosowań, tak jak chociażby medycyna, sensory czy szerokopasmowe źródła promieniowania ASE – wzmocnionej emisji spontanicznej.

Badania doktoranta z PB rozpoczynają się już w styczniu 2025 roku i potrwają trzy lata.