Instytut Fizyki

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

dr hab. Michał Zieliński

Absolwent fizyki teoretycznej i mikroelektroniki z 2002 roku. Jego praca magisterska z fizyki teoretycznej została nagrodzona przez Polskie Towarzystwo Fizyczne. Doktorat wykonany pod kierunkiem prof. Włodzimierza Jaskólskiego, obronił z wyróżnieniem na UMK w Toruniu w 2006 roku Za pracę doktorską otrzymał nagrodę Towarzystwa Popierania i Krzewienia Nauk za najlepszą pracę doktorską z dziedziny nauk ścisłych. W latach 2006-2009 przebywał na stażu podoktorskim w National Research Council of Canada w kanadyjskiej stolicy Ottawie. Na UMK pracuje od 2009. Zdobył w tym czasie m.in. granty: Homing oraz Mentoring Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej, granty Sonata oraz Sonata Bis Narodowego Centrum Nauki. Laureat czterech nagród indywidualnych Rektora UMK. Obecnie kieruje Zakładem Mechaniki Kwantowej w Instytucie Fizyki UMK.

Kwantowe druty, kropki i przecinki

Czarna, atramentowa kropka kończąca to zdanie jest około miliona razy większa od typowej kropki kwantowej. Kropki kwantowe to jeden z rodzajów nanostruktur. Inne to, na przykład, druty kwantowe o średnicy tysiąc razy mniejszej niż grubość odnóża mrówki czy przecinki kwantowe dziesięć tysięcy razy drobniejsze od niewielkiego ziarnka piasku. Nanostruktury są wytwarzane przez badaczy w dwóch celach. Pierwszy to chęć zaspokojenia ciekawości naukowej i niemal dosłownie „podzielenie włosa” na tysiąc części (tak niewielką średnicę mają wspomniane druty kwantowe), po to by zrozumieć działanie praw fizyki w skali nano, a więc na odległościach rzędu miliardowej (dziewięć zer po przecinku!) części metra. Drugi cel to obecne i przyszłe zastosowania praktyczne, takie jak w nowoczesnych telewizorach już dziś chwalących się technologią „Quantum Dots” czy dopiero planowane tranzystory o rozmiarach nano, które będą „sercami” komputerów przyszłości.

Moja praca naukowa to teoretyczne badania własności nanostruktur, takich jak przytoczone kropki, przecinki i druty kwantowe. Słowo „kwantowe” oznacza tutaj, że należą one do świata, w którym przestają obowiązywać zasady fizyki klasycznej, tej opisującej naszą makroskopową codzienność, a zatem musimy korzystać z elementarza i reguł fizyki mikroświata: mechaniki kwantowej. Mimo, że są to układy o niewielkich rozmiarach, by zrozumieć ich własności fizyczne do pracy „zaprzęgam” potężne komputery. Jednym z nich jest jest klaster komputerowy w Centrum Optyki Kwantowej Instytutu Fizyki UMK, o mocy obliczeniowej bliskiej mocy tysiąca laptopów. Interesują mnie przy tym zarówno podstawowe własności nanostruktur oraz ich potencjalne, przyszłe zastosowania, dlatego będąc teoretykiem staram się prowadzić badania we współpracy z grupami doświadczalnymi z kraju i ze świata.

Jednym z wyzwań, przed którymi stoi fizyka nanostruktur, jest poznanie granic miniaturyzacji układów scalonych. W kierowanym przez mnie projekcie Sonata Bis badamy m.in. układy mogące w przyszłości znaleźć zastosowanie w tranzystorach o niespotykanej dotąd skali miniaturyzacji, gdzie obwody elektroniczne tworzone byłyby wręcz z łańcuchów pojedynczych atomów. Projekt ten jest prowadzony w ścisłej współpracy z National Institute of Standards and Technology z USA, gdzie już prowadzi się wstępne prace doświadczalne.

Obecnie kieruję zespołem naukowym, w skład którego wchodzi czworo doktorantów oraz dwóch magistrantów. Praca ze zdolnymi młodymi ludźmi stawiającymi pierwsze kroki w pracy naukowej jest niezmiernie fascynująca, lecz i wymagająca. Mamy wspaniałych młodych naukowców, dlatego z optymizmem patrzę w przyszłość naszej uczelni oraz całej polskiej fizyki coraz bardziej docenianej na świecie.

Żródło: