Pani doktor pokieruje badaniami o atomach

Polsko-niemieckie badania będą prowadzone w latach 2017-2018. Ich przedmiotem jest oddziaływanie układów atomowych (takich jak atomy, cząsteczki czy kropki kwantowe) ze światłem o właściwościach modyfikowanych przez nanostruktury metaliczne.
Problem oddziaływań światła z materią ma implikacje dla takich zastosowań jak lasery, pułapki atomowe, pęsety optyczne, przetworniki sygnałów czy informacji kwantowej. Szczególnie ciekawe jest zagadnienie wymiany energii między światłem a pojedynczymi elementami materii, takimi jak atomy, cząsteczki, tzw. „sztuczne atomy”, czyli kropki kwantowe itp. W „naturalnych” warunkach: w powietrzu czy w próżni, takie oddziaływanie zachodzi niesłychanie rzadko ze względu
na ogromną różnicę rozmiarów impulsu świetlnego i np. cząsteczki. Prawdopodobieństwo oddziaływania zwiększa się jednak znacznie w pobliżu nanostruktur metalicznych, które są zdolne do lokalizacji energii świetlnej do obszarów przestrzennych porównywalnych z rozmiarami cząsteczki. Nanostruktury można projektować tak, by sterować oddziaływaniem jednocześnie w kilku kanałach (np. za pomocą wymiany energii między cząsteczką a częścią elektryczną bądź magnetyczną impulsu), wzmacniających lub wygaszających się wzajemnie.

Celem badań jest stworzenie warsztatu teoretycznego do opisu wielokanałowych oddziaływań światła w otoczeniu nanostruktur metalicznych z układami atomowymi. Warsztat ten posłuży inżynierii nanostruktur i nanomateriałów, które zostaną wykorzystane do realizacji zadań takich jak ultraczuła detekcja pojedynczych atomów i cząsteczek, niezwykle szybkie przetwarzanie sygnałów, szerokopasmowe kodowanie informacji czy kryptografia: wszystko
to w nanoskali.

Wybitna już na studiach
Dr Karolina Słowik skończyła studia magisterskie na specjalności fizyka teoretyczna i komputerowa z tytułami najlepszego studenta i najlepszego absolwenta Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK. W tym czasie podjęła współpracę z profesorami Andrzejem Raczyńskim i Jarosławem Zarembą z UMK, którą kontynuowała w ramach studiów doktoranckich. Obecnie dr Karolina Słowik pracuje na stanowisku adiunkta w Instytucie Fizyki UMK. Jest laureatką konkursu POLONEZ 1 Narodowego Centrum Nauki oraz konkursu HOMING Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (FNP). Od października 2016 r. kieruje projektem badawczym HEIMaT, finansowanym przez FNP i dotyczącym badania wpływu nanostruktur plazmonicznych na przejścia kwantowe w molekułach. Jest on realizowany
w IF UMK w ścisłej współpracy z kolegami z KIT.

Redakcja
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.