PROGRAM BADAWCZY Zastosowanie metod Magnetycznego Rezonansu Jądrowego do badania: struktury i dynamiki molekuł i jonów w kryształach, przejść fazowych w układach jonowych i molekularnych, dyfuzji rotacyjnej i translacyjnej w ciałach stałych, mechanizmów magnetycznej relaksacji jądrowej, relaksacji skrośnej w układach wielospinowych, lokalnych pól magnetycznych w układach magnetycznie uporządkowanych, specyficznych oddziaływań w ciałach stałych. Projektowanie i konstrukcja spektrometrów MRJ. Uzupełniające badania DTA, DSC, mikroskopowe, rozpraszanie neutronów i rentgenowskie, IR, spektroskopia Ramana i badania dielektryczne. TEMATYKA BADAWCZA Struktura ciał stałych i cieczy Struktura krystaliczna Struktura molekuł Długość wiązań chemicznych Kąty pomiędzy wiązaniami Dynamika wewnętrzna ciał stałych Wszelkie ruchy w obrębie molekuły, czy kryształu Rotacja grup atomów o dużej symetrii Reorientacje całych molekuł czy jonów Dyfuzja i samodyfuzja w ciałach stałych Prace prowadzone w Zakładzie Radiospektroskopii w 2002 r. koncentrowały się na badaniu struktury, dynamiki i przemian fazowych w układach molekularnych i jonowo-molekularnych. W tym celu stosowano metody: magnetyczny rezonans jądrowy, elastyczne i nieelastyczne rozpraszanie neutronów, spektroskopię dielektryczną i optyczną, rozpraszanie promieni rentgenowskich oraz eksperymenty komputerowe. Pomiary wykonywano w funkcji temperatury i ciśnienia hydrostatycznego. Przedmiotem badań dynamiki molekularnej były następujące sole: nadchloran i fluorochromian pirydyniowy. Intensywne badania tej grupy związków mają na celu zaproponowanie modelu ferroelektryczności. Badania dynamiki molekularnej pierścieni fenylowych wykonano dla czterofenylocyny oraz czterofluoroboranu rubidowego i sodowego. Wykonano również badania reorientacji molekularnych w C(NH2)3SbCl6 oraz NH4H(ClH2CCOO)2 i (NH4)1-xRbxH(ClH2CCOO)2 (x=0.15) Równocześnie kontynuowano prace nad zastosowaniem metody echa spinowego do wyznaczania parametrów aktywacyjnych w układach molekularnych i jonowo-molekularnych. Wykonano symulacje rotacji molekuł w funkcji temperatury dla (CH3)NBH3 oraz dyfuzji wodoru w wodorkach itru. Opracowano program symulujący reorientacje molekularne hamowane niesymetrycznymi barierami energii potencjalnej. Prace prowadzone w Zakładzie Radiospektroskopii w 2003 r. koncentrowały się na badaniu struktury, dynamiki i przemian fazowych w układach molekularnych i jonowo-molekularnych oraz konstrukcji aparatury badawczej. W tym celu stosowano metody: magnetyczny rezonans jądrowy, elastyczne i nieelastyczne rozpraszanie neutronów, spektroskopię dielektryczną i optyczną, rozpraszanie promieni rentgenowskich oraz eksperymenty komputerowe. Pomiary wykonywano w funkcji temperatury i ciśnienia hydrostatycznego. Zbadano dynamikę molekularną kationu pirydyniowego w następujących solach: azotanie i czterofluoroboranie pirydyniowym. Na podstawie pomiarów drugiego momentu linii MRJ dla protonów oraz kształtu linii MRJ dla deuteronów wykazano, że parametr asymetrii D zależy od temperatury. Zbadano również dynamikę kationu pirydyniowego w związkach inkluzyjnych tiomocznik-sole pirydyniowe (SCN2H4)2-(PyH)+X-, gdzie X=Cl, Br i I) Metodą dyfrakcji neutronów na monokrysztale nadjodanu pirydyniowego wyznaczono jego strukturę molekularną i krystaliczną w temperaturach: 325 K, 300 K i 100 K. Kontynuowano prace nad zastosowaniem metody echa spinowego do wyznaczania parametrów aktywacyjnych w układach molekularnych i jonowo-molekularnych. Wykonano symulacje rotacji molekuł w funkcji temperatury dla (CH3)NBH3 oraz dyfuzji wodoru w wodorkach itru. Zbadano dynamikę molekularną czterofluoroboranu imidazolu (C3N2H5)+BF4- Wykryto w tym krysztale własności ferroelektryczne z punktem Curie w 297 K oraz dwie przemiany fazowe w 214 K i 188 K. Metodą dyfrakcji rentgenowskiej określono strukturę molekularną i krystalograficzną w 250 K i 310 K Opracowano program symulujący reorientacje molekularne hamowane niesymetrycznymi barierami energii potencjalnej. Skonstruowano cyfrowy spektrometr MRJ fali ciągłej. Lista instytucji naukowych w kraju i za granicą, które uczestniczyły we wspólnych badaniach. Współpraca naukowa z ośrodkami krajowymi: Wydział Chemii UAM Katedra Fizyki AR w Poznaniu Instytut Fizyki Molekularnej PAN w Poznaniu Politechnika Wrocławska Uniwersytet Wrocławski Uniwersytet w Szczecinie Instytut Fizyki Jądrowej w Krakowie Współpraca naukowa z ośrodkami zagranicznymi: Rutherford Appleton Laboratory DIDCOT (Wielka Brytania) Uniwersytet Rennes 1 (Francja) Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych w Dubnej (Rosja) Laboratoire Leon Brillouin, Saclay (Francja) Research Program Application of Nuclear Magnetic Resonance methods for investigation of: structure and dynamics of molecules and ions in crystals, phase transitions in ionic and molecular systems, rotational and translational diffusion in solids, mechanism of nuclear magnetic relaxation, cross-relaxation in multispin systems, local fields in magnetically ordered systems, specific interaction in condensed matter. Design and construction of NMR spectrometers. Complementary research by DTA, DSC, microscopy, neutron and X-ray scattering, IR, Raman and dielectric spectroscopy. Research Cooperation University of Florida, Gainesville, USA University of Illinois, Chicago, USA University of Rennes, France Rutherford Appleton Laboratory, Didcot, Great Britain Hahn-Meitner Institut, Berlin, RFG Joint Institute of Nuclear Research, Dubna, Russia University of St. Petersburg, Russia University of Liege, Belgium Technical University, Kosice, Slovakia