Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Luminescent materials
Course of study:
2019/2020
Code:
CTCH-1-065-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Chemical Technology
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
prof. dr hab. Dorosz Dominik (ddorosz@agh.edu.pl)
Module summary

Podstawowe zagadnienia dotyczące właściwości materiałów luminescencyjnych i ich zastosowań.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 rozumie konieczność ciągłego podnoszenia kompetencji zawodowych oraz ma świadomość odpowiedzialności za podejmowane decyzje TCH1A_K01 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 potrafi dobrać materiał funkcjonalny do określonych zastosowań technicznych TCH1A_U05 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 ma ogólną wiedzę z zakresu materiałów luminescencyjnych TCH1A_W04 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
M_W002 zna podstawy wytwarzania materiałów funkcjonalnych TCH1A_W01 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 rozumie konieczność ciągłego podnoszenia kompetencji zawodowych oraz ma świadomość odpowiedzialności za podejmowane decyzje - - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 potrafi dobrać materiał funkcjonalny do określonych zastosowań technicznych - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 ma ogólną wiedzę z zakresu materiałów luminescencyjnych - - - - - + - - - - -
M_W002 zna podstawy wytwarzania materiałów funkcjonalnych - - - - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 60 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 25 h
Contact hours 5 h
Module content
Seminar classes (30h):
Podstawowe zagadnienia dotyczące właściwości materiałów luminescencyjnych i ich zastosowań.

1. Wprowadzenie – definicje podstawowych pojęć: luminescencja, materiały luminescencyjne, centra luminescencyjne, widmo wzbudzenia i emisji.
2. Podstawowe procesy związane z luminescencją: absorpcja energii wzbudzenia, promieniste przejście do stanu podstawowego, mechanizmy transferu energii, schematy poziomów energetycznych.
3. Aparatura do pomiaru luminescencji – rodzaje źródeł wzbudzenia, układy detekcji, pokazy pomiarów emisji materiałów.
4. Omówienie współczesnych materiałów luminescencyjnych na przykładzie szkieł, polimerów i kryształów domieszkowanych lantanowcami, metalami przejściowymi (3d3) i innymi jonami (d10, d0, s2)
5. Wybrane zastosowania materiałów luminescencyjnych – lasery na ciele stałym, w tym krystaliczne i światłowodowe (np. Nd: YAG, Nd: YLF, Yb3+ – lasery dużej mocy), wzmacniacze włóknowe (np. Er3+, Tm3+, Pr3+), polimery domieszkowane barwnikami organicznymi (np. PMMA-RhB), czujniki luminescencyjne, emisja światła białego, scyntylatory, konwersja energii słonecznej, domieszkowane nanomateriały.
6. Ćwiczenia praktyczne/pokazowe: Wzbudzenie wybranych materiałów: szkieł i polimerów obserwacja i detekcja widma emisji.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Seminar classes: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wykład zaliczony jest na podstawie kolokwium końcowego. Zasady zaliczeń poprawkowych na podstawie zasad przyjętych w regulaminie studiów.

Participation rules in classes:
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa=0,8P+0,2A
gdzie:
P-prezentacja (referat)
A-aktywność na zajęciach
Procent uzyskanych punktów przeliczany jest na ocenę końcową zgodnie z regulaminem AGH.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W przypadku pojedynczych sytuacji nieobecności dopuszcza się krótkie dodatkowe spotkania realizowane przed lub po zajęciach oraz przekazanie studentowi materiałów. Jeżeli nastąpi dłuższa nieobecność konieczne są spotkania realizowane w czasie przeznaczonym przez prowadzącego na konsultacje.

Prerequisites and additional requirements:

Brak dodatkowych wymagań – zagadnienia związane z programem zajęć zostaną przedstawione w formie wykładów przez osobę prowadzącą.

Recommended literature and teaching resources:

1. D. Dorosz, M. Kochanowicz, J. Żmojda, W. Mazerski, Szkła i światłowody domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich, Ceramika, nr 119, Wyd. Kraków-Białystok, 2015.
2. M. Malinowski, Lasery światłowodowe, OWPW, Warszawa, 2003.
3. Szwedowski A.: Materiałoznawstwo optyczne i optoelektroniczne, WNT, Warszawa 1996.
4. G. Blasse, B.C. Grabmaier, Luminescent Materials, Springer Verlag Berlin 1994.
5. Dorosz D. Aktywne światłowody specjalne, Ceramika, nr 110, Kraków, 2010.
6. A. Szwedowski, R. Romaniuk, Szkło optyczne i fotoniczne”, WNT, 2009.
7. B. Ziętek, Lasery, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, 2009.
8. A. Zając inni., Lasery włóknowe: analiza i wymogi konstrukcyjne, WAT 2007.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. D. Dorosz, J. Żmojda and M. Kochanowicz: Broadband near-IR emission in glass co-doped with rare earth ions, SPIE Newsroom, May (2014), 3 s.
2. M. Kochanowicz, D. Dorosz, J. Żmojda, J. Dorosz, J. Pisarska, W. A. Pisarski, Up-conversion luminescence of Tb3+ ions in germanate glasses under diode-laser excitation of Yb3+, Opt. Mater. Express., Vol. 4, no. 5 (2014), s. 1050-1056.
3. M. Kochanowicz, J. Zmojda, P. Miluski, J. Pisarska, W. A. Pisarski, D. Dorosz, NIR to visible upconversion in double – clad optical fiber co-doped with Yb3+/Ho3+, Opt. Mater. Express., Vol. 5, no. 7 (2015), s. 1505-1510.
4. M. Kochanowicz, D. Dorosz, J. Żmojda, J. Dorosz, P. Miluski, Influence of temperature on upconversion luminescence in tellurite glass co-doped with Yb3+/Er3+ and Yb3+/Tm3+, J. Lumin., Vol. 151 (2014), s. 155-160.
5. D. Dorosz, M. Kochanowicz, J. Żmojda,: Blue upconversion emission in germanate glass co-doped with Yb3+/Tm3+ ions, Int. J. Appl. Glass Sci., Vol. 5 (2014), s. 1-8.
6. D. Dorosz, J. Żmojda, M. Kochanowicz, Investigation on broadband near-infrared emission in Yb3+/Ho3+ co-doped antimony-silicate glass and optical fiber, Opt. Mater., Vol.35 (2013), s. 2577-2580.
7. D. Dorosz, J. Żmojda, M. Kochanowicz, Broadband near infrared emission in antimony-germanate glass co-doped with erbium and thulium ions, Opt. Eng., Vol. 53 (2014) s. 071807-1-5.
8. D. Dorosz, J. Żmojda, M. Kochanowicz, P. Miluski, P. Jelen, M. Sitarz, Structural and optical study on antimony-silicate glasses doped with thulium ions, Spectrochim. Acta. P. A., Vol. 134 (2015), s. 608-613.
9. J. Żmojda, M. Kochanowicz, P. Miluski, J. Dorosz, J. Pisarska, W. A. Pisarski, D. Dorosz,: Investigation of upconversion luminescence in antimony – germanate double-clad two cores optical fiber co-doped with Yb3+/Tm3+ and Yb3+/Ho3+ ions, J. Lumin., Vol. 170, (2016), s. 795-800.
10. R. R. Concalves, A. Lukawiak, D. Ristic, B. Boulard, A. Chiappini, A. Chiasera, D. Dorosz, M. Marciniak, G. C. Righini, M. Ferrari, Red photonic glasses and confined structures, Bull. Pol. Acad. Sci. Tech. Sci. Vol. 62, nr 4 (2014), s. 647-653.
11. M. Kochanowicz, J. Zmojda, P. Miluski, M. Sitarz, J. Pisarska, W. A. Pisarski, D. Dorosz, Analysis of upconversion luminescence in germanate glass and optical fiber codoped with Yb3+/Tb3+, Appl. Opt., Vol. 55, nr 9 (2016), s. 2370-2374
12. J. Pisarska, M. Kowal, M. Kochanowicz, J. Żmojda, J. Dorosz, D. Dorosz, W. A. Pisarski, Influence of BaF2 and activator concentration on broadband near-infrared luminescence of Pr3+ ions in gallo-germanate glasses, Opt. Express, Vol. 24, nr 3 (2016), s. 2427-2435

Additional information:

Wybrane przez studenta tematy mogą być rozszerzone w ramach konsultacji.