Akademickie Centrum Materiałów i Nanotechnologii
Loading...
Homepage
https://acmin.agh.edu.pl/
3 results
Search Results
Now showing 1 - 3 of 3
Item type:Doctoral Dissertation, Access status: Open Access , Electronic transport and topological superconductivity in nanoscopic Josephson junctions(2025) (Data obrony: 2026-03-13) Kuiri, Dibyendu
Akademickie Centrum Materiałów i NanotechnologiiStany zerowe Majorany, powstające w topologicznych nadprzewodnikach, stanowią obiecujące elementy budulcowe odpornych na błędy komputerów kwantowych dzięki swoim nieabelowym statystykom wymiany oraz wewnętrznej odporności na dekoherencję. Planarne złącza Josephsona rozważane są jako wszechstronna platforma do realizacji stanów zerowych Majorany i badania topologicznego nadprzewodnictwa. Niniejsza rozprawa analizuje fizykę stanów związanych Andreeva, stanów zerowych Majorany oraz właściwości transportowych złącz Josephsona. W pierwszej kolejności badane są widma stanów związanych Andreeva w złączach poddanych prostopadłemu polu magnetycznemu. Pokazano, w jaki sposób potencjał wektorowy wywołuje względne przesunięcia fazowe w widmach, dostarczając przejrzystego wyjaśnienia eksperymentalnych widm spektroskopii tunelowej. Następnie analizowane jest współdziałanie sprzężenia spin-orbita i pola magnetycznego w złączach Josephsona, przy czym wykazano, że nielokalna konduktancja może pełnić rolę wiarygodnej sondy topologicznego nadprzewodnictwa. Wykazano również, że realistyczne ograniczenia urządzeń, takie jak przeskoki fazowe w złączach osadzonych w pętlach nadprzewodzących, utrudniają pojawianie się stanów zerowych Majorany przy niskich polach magnetycznych. Aby rozwiązać ten problem, zaproponowano wydłużenie złącza, co poszerza dostępny przedział fazowy i zmniejsza wymagane pole magnetyczne dla przejścia topologicznego. Niniejsza praca wnosi wkład do badań nad złączami Josephsona jako obiecującej platformy do realizacji stanów zerowych Majorany, poprzez analizę ich właściwości transportowych oraz wspieranie rozwoju implementacji eksperymentalnych.Item type:Article, Access status: Open Access , Electrodeposition of Cu-Cu2O composite films of adjustable band structure for photoelectrochemical conversion of carbon dioxide to hydrocarbons(2024) Mech, Krzysztof; Podborska, Agnieszka; Marzec, Mateusz M.; Szaciłowski, Konrad; Ponce de Leon, Carlos
Akademickie Centrum Materiałów i NanotechnologiiThe electrodeposited $Cu-Cu_{2}O$ composite films were investigated in terms of their selectivity, efficiency, and stability in the electrochemical and photoelectrochemical conversion of $CO_{2}$ to hydrocarbons. Composite films were deposited at various potentials from an alkaline copper(II) lactate solution. The influence of electrode potential on the structure, morphology, and location of the valence and conduction bands was investigated. Finally, the catalytic activity of the materials was investigated in the dark and under illumination at various potentials in a $CO_{2}$-saturated $KHCO_{3}$ solution. Gas chromatography analysis indicated that maximum concentrations of $CH_{4}$ and $C_{2}H_{4}$ were observed under illumination and amounted to 13.37 and 8.99%, respectively. The highest Faradaic efficiencies for ethylene formation were observed at - 0.893 V vs. RHE, while for methane at - 0.893 V or 0.993 V, depending on the applied deposition potential. Performed studies indicated that at even relatively low conversion potentials, $Cu_{2}O$ may not be fully reduced to metallic copper and therefore affects the mechanism and kinetics of electrode reactions. Moreover, reported results indicated possibilities for controlling the selectivity toward the formation of hydrocarbons through proper selection of the composite synthesis conditions and conversion parameters as well.Item type:Article, Access status: Open Access , Electrodeposited copper-cuprite layers modified with rGO for light-supported conversion of $CO_{2}$ to methane and ethylene(2025) Mech, Krzysztof; Kolbusz, Patrycja; Sławek, Andrzej; Marzec, Mateusz M.; Csapó, Edit
Akademickie Centrum Materiałów i Nanotechnologii$Cu-Cu_{2}O-rGO$ composite layers were electrodeposited for the first time from alkaline copper(II) lactate-based electrolytes containing dispersed rGO flakes. The properties of electrodeposited composite materials are strongly affected by applied potentials. Obtained layers were investigated towards their catalytic activity in electro- and photoelectrochemical artificial $CO_{2}$-based synthesis of hydrocarbons. The effect of applied potential on the morphology, crystallographic structure, band gap, and conduction and valence band location was investigated. The catalytic performance of the electrodeposited layers was analyzed in $CO_{2}$-saturated $KHCO_{3}$ electrolyte under the dark and at light illumination applying different conversion potentials. The stability of the obtained layers was analysed based on XPS and XAS results. Maximal Faradaic efficiencies for methane and ethylene formation were achieved in the presence of light and amounted to 10 and 9.91%, respectively. Reported results indicate that the presence of rGO in deposited layers significantly affects the band structure of electrodeposited layers. It was also observed that even slight modification of electrodeposition or conversion potential results in noticeable differences in Faradaic efficiency corresponding to hydrocarbons formation.