Instytut Wysokich Ciśnień

The 9^th International Conference on Superconductivity and Magnetism - ICSM2024 will take place in Turkey from April 27^th to May 4^th, 2024. Typically, this international conference gathers over 500 participants, making it a highly esteemed event within the superconducting community. This year dr Shiv J. Singh from our Institute, Laboratory of Superconductors, was invited to organize a session focused on iron-based superconductors. The session "Iron-based superconductors (IBS): Fundamental and applied research under ambient and applied pressures" will be composed of eight talks. More information can be found at https://icsmforever.org/scientific-program/co-organizers-and-confirmed-session-chairs/.

Dr. Singh will also give an invited talk "Enhancement of transition temperature and critical current density of iron-based superconductors by high-pressure growth" at this conference. As demonstrated by dr Singh's current research, high-pressure growth is crucial in improving the superconducting properties of this high Tc superconductor. This talk will cover the optimization of pressure growth conditions, bulk sample quality, superconducting properties, and granular behavior of these families in relation to ambient and high-pressure synthesis processes.

Dr. Singh’s two Ph.D. students, Manasa Manasa, and Mohammad Azam, will also present their work as posters. ICSM2024 conference program  can be found here https://icsmforever.org/scientific-program/wrs/

Antyczny ojciec medycyny Hipokrates sformułował zalecenie ‘niech pożywienie będzie lekarstwem a lekarstwo pożywieniem’, jakże dzisiaj ważne w dobie ‘przemysłowej’ żywności. Dzisiaj olej lniany jest ceniony jako środek wspomagający leczenie zranień, czy problemów skórnych. Jest ceniony przy leczeniu nieżytów jelit i chorobie wrzodowej, także profilaktycznie. Do tego korzystnie działa na otyłość, nadciśnienie, arteriosklerozę czy system immunologiczny. Te niezwykłe prozdrowotne własności oleju lnianego wyjaśnia się jego składem.

W pracy zespołu badaczy z laboratorium NL10 (X-PressMatter), [Drozd-Rzoska,A.; Rzoska,S.J.; Łoś,J. Supercriticality, glassy dynamics, and the new insight into melting/freezing discontinuous transition in Linseed Oil. Biophysica 4, 34–58 (2024)], pokazano, że  ta niezwykła ‘aktywność’ oleju lnianego może być także związana z dotąd niezauważoną cechą - supekrytycznością.

Wykazano występowanie bardzo silnego i daleko-zasięgowego efektu superkrytycznego dla stałej dielektrycznej. Takie zmiany to podstawa tzw. technologii superkrytycznych, dotąd wykorzystywanych tylko dla przejścia fazowego ciecz-gaz (np. CO₂), wykorzystujących niezwykły fenomen silnej selektywnej ekstrakcji czy reakcji chemicznych. Superkrytyczność oleju lnianego otwiera nowe możliwości jego aplikacji, opartej na precyzyjnym modelowaniu i wzmocnieniu korzystnych cech.

W oleju lnianym domena superkrytyczna pojawia się w cieczy, i w dodatku jest związana z przejściem fazowym ciecz – ciało stałe. Superkrytyczne zmiany w ciekłym leju lnianym mają opis taki jak w fazie izotropowej ciekłych kryształów i są związane z (bardzo) słabo nieciągły przejściem fazowym ciecz-ciało stałe. To pierwsza obserwacja takiego zjawiska dla wspomnianego przejścia fazowego. Efekt przedprzejściowy pokazuje się też w fazie stałej, ale w tym przypadku jest on typu ‘premelting’, i wskazuje na tzw. ‘constrained criticality’ prowadzącą do powstawania lokalnych obszarów ujemnego ciśnienia i w efekcie zmian stałej dielektrycznej typu katastrofy Mossotti’ego.

Układy ‘naturalne’, takie jak olej lniany, są często swoiście ‘lekceważone’ przy rozważaniach ‘fundamentalnych’. Wspomniana praca pokazuje, że olej lniany może być znakomitym modelowym układem fundamentalnym, ukrywającym nieznane dotąd zjawiska.

Rysunek: Zmiany stałej dielektrycznej oleju lnianego - nadkrytyczne (ciecz, krzywa czerwona) i wstępne topienie (ciało stałe, krzywa niebieska). Strzałki pokazują temperaturę topnienia i kolejność przejść ciecz-ciecz (L-L) i ciało stałe-ciało stałe (S-S).

Jutro (4 stycznia 2024) o 9:15 na żywo w Polskim Radiu Trójka Mikołaj Żak z naszego Instytutu (Laboratorium MBE) przedstawi nowe spojrzenie na diody LED, które mogą wydajnie działać przy zasilaniu prądem przemiennym. Będzie to komentarz do niedawno opublikowanej pracy w Nature Communications, o której pisze dzisiaj portal naukawpolsce.pl. Zapraszamy do zajrzenia na stronę portalu i słuchania audycji.

Rys. Wizualizacja działania dwukierunkowej diody. Autor: Mateusz Hajdel (IWC PAN) współautor artykułu.

(Edit) O wynalazku i publikacji Mikołaja Żaka i współautorów w Nature Communications pisze tez portal focus.pl

Pomimo siedmiu dekad badań niezwykłych własności dielektrycznych ceramik relaksorowych w szerokim otoczeniu przejścia paraelektryk – ferroelektryk model fundamentalny wyjaśniający i koherentnie opisujący ten fenomen pozostawał wyzwaniem. Obserwuje się tam szczególne, ‘rozmyte’ zmiany ‘stałej dielektrycznej’ w szerokim otoczeniu przejście ‘para-ferro’, niezwykłą czułość na zewnętrzne pole elektryczne (‘tunability’) oraz tzw. ‘szklistą’ dynamikę.

Właśnie ukazała się publikacja zespołu X-PressMatter/NL10  [S.J. Rzoska, et al.  Critical insight into pretransitional behavior and dielectric tunability of relaxor ceramics. Materials 16 (2023) 7634 w modelu Open Access], która proponuje jakościowo nowy model dla tych układów. Praca zawiera także test doświadczalny wykorzystujący ‘distortions-sensitive analysis’.

Rys. „Stała dielektryczna” w ceramice relaksorowej Ba_0,65Sr_0,35TiO₃ i „klasyczna” analiza skupiona na równaniu Curie-Weissa (CW) z temperaturą Burnsa T_B.