Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Materiały luminescencyjne
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CCER-1-040-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Ceramika
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. Dorosz Dominik (ddorosz@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Podstawowe zagadnienia dotyczące właściwości materiałów luminescencyjnych i ich zastosowań.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 ma ogólną wiedzę z zakresu materiałów luminescencyjnych CER1A_W04 Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
M_W002 zna podstawy wytwarzania materiałów funkcjonalnych CER1A_W01 Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 potrafi dobrać materiał funkcjonalny do określonych zastosowań technicznych CER1A_U02 Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 rozumie konieczność ciągłego podnoszenia kompetencji zawodowych oraz ma świadomość odpowiedzialności za podejmowane decyzje CER1A_K02 Udział w dyskusji,
Prezentacja,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 ma ogólną wiedzę z zakresu materiałów luminescencyjnych - - - - - + - - - - -
M_W002 zna podstawy wytwarzania materiałów funkcjonalnych - - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 potrafi dobrać materiał funkcjonalny do określonych zastosowań technicznych - - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 rozumie konieczność ciągłego podnoszenia kompetencji zawodowych oraz ma świadomość odpowiedzialności za podejmowane decyzje - - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 25 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Zajęcia seminaryjne (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.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Zajęcia seminaryjne: 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.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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

Informacje dodatkowe:

Wybrane przez studenta tematy mogą być rozszerzone w ramach konsultacji.