Nieorganiczne materiały domieszkowane jonami lantanowców wykazują szereg ciekawych właściwości, w szczególności świetną fotostabilność, wąskie pasma absoprcyjne i emisyjne oraz bardzo długie czasu życia poziomów wzbudzonych (rządu mikro- lum milisekund). Co więcej, wykazuja one możliwość emisji antystokesowskiej, zwanej również konwersją energii w górę lub upkonwersją. W zajwiskach tego typu energia dwóch (lub więcej) zaabsorbowanych fotonów może być wyemitowana w postaci jednego fotonu o większej energii. Wszystkie te unikalne możliwości czynią z tych materiałów ważny obiekt współczesnych badań oraz zastosowań.
W naszych laboratoriach prowadzimy badania optycznych właściwości pojedyncznych nanokryształów upkonwersujących. Badania te obejmuja modyfikację i kontrolę tych właściwości na drodze oddziaływania z nanostrulturami metalicznymi, badanie możliwości zastosowania upkonwerterów w termometrii i sensoryce, a także rozwijanie nowych metod super-rozdzielczego obrazowania oraz optycznego przetwarzania danych.
Wybrane publikacje:
M. Szalkowski, A. Kotulska, M. Dudek, Z. Korczak, M. Majak, Ł. Marciniak, M. Misiak, K. Prorok, A. Skripka, P. J. Schuck, E. M. Chan, A. Bednarkiewicz
“Advances in the photon avalanche luminescence of inorganic lanthanide-doped nanomaterials”
Chemical Society Reviews, 54 (2025), 983-1026.
DOI: 10.1039/D4CS00177J
D. Jankowski, K. Wiwatowski, M. Żebrowski, A. Pilch-Wróbel, A. Bednarkiewicz, S. Maćkowski, D. Piątkowski
“Luminescent Nanocrystal Probes for Monitoring Temperature and Thermal Energy Dissipation of Electrical Microcircuit”
Nanomaterials, 14, 24 (2024), 1985.
DOI: 10.3390/nano14241985
K. Wiwatowski, K. Sulowska, R. Houssaini, A. Pilch-Wróbel, A. Bednarkiewicz, A. Hartschuh, S. Maćkowski, D. Piątkowski
„Single up-conversion nanocrystal as a local temperature probe of electrically heated silver nanowire”
Nanoscale, 15 (2023), 10614-10622.
DOI: 10.1039/d3nr01461d
A. Bednarkiewicz, M. Szalkowski, M. Majak, Z. Korczak, M. Misiak, S. Maćkowski
„All‐optical data processing with photon‐avalanching nanocrystalline photonic synapse”
Advanced Materials, 35 (2023), 2304390.
DOI: 10.1002/adma.202304390
M. Dudek, M. Szalkowski, M. Misiak, M. Ćwierzona, A. Skripka, Z. Korczak, D. Piątkowski, P. Woźniak, R. Lisiecki, P. Goldner, S. Maćkowski, E. M. Chan, P. J. Schuck, A. Bednarkiewicz
„Size‐dependent photon avalanching in Tm3+ doped LiYF4 nano, micro, and bulk crystals”
Advanced Optical Materials, 10 (2022), 2201052.
DOI: 10.1002/adom.202201052
A. Prymaczek, M. Ćwierzona, Magda A. Antoniak, Marcin Nyk, S. Maćkowski, D. Piątkowski
„Silver nanowires as plasmonic compensators of luminescence quenching in single up-converting nanocrystals deposited on graphene”
Sci. Rep. 11 (2021), 3557
DOI: 10.1038/s41598-021-82699-y