Instytut Fizyki

KontaktGrudziądzka 5, 87-100 Toruń
tel.: +48 56 611 3310
fax: +48 56 622 5397
e-mail: ifiz@fizyka.umk.pl

dr Karolina Słowik

Najlepsza studentka WFAiIS UMK w roku 2007 i najlepsza absolwentka rok później. Po studiach doktoranckich z fizyki atomowej w Toruniu odbyła staże podoktorskie w Abbe Center of Photonics w Jenie oraz Karlsruhe Institute of Technology w Niemczech, gdzie zajmowała się nanofotoniką. Obecnie pracuje na stanowisku adiunkta w Instytucie Fizyki UMK. Prowadzi badania finansowane w ramach programu HOMING Fundacji na rzecz Nauki Polskiej oraz programu MNiSW i DAAD na współpracę polsko-niemiecką. Ostatnio otrzymała indywidualną nagrodę Rektora UMK za serię publikacji naukowych, w tym artykułu w prestiżowym czasopiśmie Nature Photonics, oraz została laureatką grantu w konkursie BEETHOVEN 2 Narodowego Centrum Nauki.

Atomy u optyka

Moje zainteresowania naukowe obejmują fizykę atomową, optykę kwantową i nanofotonikę. Spróbujmy najpierw nieco rozjaśnić te trudne pojęcia. Optyka zajmuje się badaniem światła, np. takiego które pochodzi z żarówki lub słońca i które zawiera chaotyczne miliardy fotonów – elementarnych porcji (tzw. kwantów) światła. Optyka kwantowa dotyczy bardzo słabego światła: pojedynczych fotonów lub wiązek złożonych z niewielkiej ich liczby, takich jakie może wytworzyć laser. W swojej pracy badam oddziaływanie kwantowego światła z atomami lub cząsteczkami chemicznymi.

Jeden z nurtów dotyczy modelowania rozchodzenia się wiązek przez ośrodki atomowe (np. opary w szklanej bańce czy światłowodzie), których właściwościami można laserowo sterować. Można np. kręcąc gałką lasera czynić je mętnymi lub przezroczystymi i można znacząco spowalniać a nawet zatrzymać w nich impuls świetlny.

Drugi nurt, którym intensywnie się zajmuję, to oddziaływania światła z pojedynczymi cząsteczkami w bliskim sąsiedztwie egzotycznych obiektów zwanych nanostrukturami. Są to mikroskopijne okruszki metalu, krzemu czy grafenu, dziesiątki tysięcy razy mniejsze niż ziarno piasku, ale ciągle znacznie większe od pojedynczych cząsteczek. Są one zdolne ogniskować energię świetlną do obszarów o rozmiarach porównywalnych z rozmiarami cząsteczek. Jeśli rzeczywiście cząsteczka znajdzie się w takim obszarze, jej oddziaływanie ze światłem będzie znacznie bardziej intensywne: można ją wówczas szybko wzbudzić lub wygasić. Mogą się też uaktywnić procesy w innych warunkach nieobserwowane. Mamy więc w perspektywie miniaturowe urządzenia pozwalające sterować zachowaniem cząsteczek chemicznych, np. aktywować je na żądanie albo magazynować w nich fotony. Zastosowania obejmują szybkie jak nigdy dotąd metody komunikacji i obliczeń czy długotrwałe przechowywanie danych zapisanych w nowoczesnych nośnikach bitów: cząsteczkach, jonach czy fotonach.

Dlaczego Toruń? Bo praca tutaj daje szansę korzystania z doświadczeń obecnych na miejscu ekspertów w pokrewnych dziedzinach: chemii kwantowej, fizyce nanocząstek i spektroskopii; bo współpraca ze studentami działa niezwykle stymulująco; bo atmosferę tego miasta po prostu bardzo lubię.

Żródło: