Welcome to the Repository of the Institute of Nuclear Physics PAN
The repository of the Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences collects, stores and shares documents that are the result of research work of the Institute's employees and doctoral students. Its purpose is to disseminate the scientific achievements of employees and promote scientific research conducted at the Institute. Access to bibliographic descriptions of deposited works and to the full texts of documents archived in the Repository of IFJ PAN is by default open to all users.
Communities in the Repository
Recent Submissions
The evolution of magnetic behavior in FeCoNi nanowires with different geometry
(Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences, 2025) Nykiel, Anna ; Zarzycki, Arkadiusz ; Maziarz, Wojciech ; Ghanbaja, Jaafar ; Walcarius, Alain ; Kąc, Małgorzata
The repository contains the raw data of electrochemical (electrodeposition), structural (XRD), and magnetic studies (Hysteresis_loops, Magnetization_reversal_mechanism, FORC) of FeCoNi nanowires (NWs). They were studied as a potential candidate for the 3D magnetic memory units. For such an application, the materials should exhibit special magnetic properties determined by their chemical composition and geometry, tested in this work. FeCoNi NWs with different diameters (40, 100, 120 nm) and lengths (1.5, 3, 6 µm) were electrodeposited in the polycarbonate membranes. The geometry of the nanowires had no influence on their chemical composition and morphology. The samples showed a polycrystalline fcc structure with an hcp fraction (observed only at the selected potential) with twinning defects that appeared independently of the NW geometry. Magnetic measurements confirmed anisotropy along the NW axis, mainly determined by shape anisotropy and dipolar interactions between nanowires. Changes in the nanowire geometry, especially diameter, resulted in the modification of the coercivity and squareness, increasing for smaller diameters. Studies of the magnetization reversal mechanism showed a non-monotonic coercivity variation as a function of angle, pointing out the initial vortex domain wall propagation that transformed into a transverse or coherent rotation at angles closer to the hard direction. FORC analysis confirmed that the nanowire diameter is the main factor determining magnetostatic interaction between nanowires and indicated a non-interacting system in the case of a small diameter NW matrix. Magnetic imaging of the sample using Lorentz microscopy did not reveal domain walls, which together with FORC results, implies a single-domain structure of nanowires. Therefore, the obtained nanowires meet the criteria required for 3D racetrack memory applications.
Repozytorium zawiera surowe dane z badań elektrochemicznych (elektrodepozycja), strukturalnych (XRD) i magnetycznych (Hysteresis_loops, Magnetization_reversal_mechanism, FORC) nanodrutów FeCoNi (NW). Badano je pod kątem zastosowań jako trójwymiarowe jednostki pamięci magnetycznej. Do takiego zastosowania materiały powinny wykazywać szczególne właściwości magnetyczne określone przez ich skład chemiczny i przetestowane w tej pracy parametry geometryczne. Nanodruty FeCoNi o różnych średnicach (40, 100, 120 nm) i długościach (1,5, 3, 6 µm) zostały osadzone elektrolitycznie w membranach poliwęglanowych. Geometria nanodrutów nie miała wpływu na ich skład chemiczny i morfologię. Próbki wykazały polikrystaliczną strukturę fcc z frakcją hcp (obserwowaną tylko przy wybranym potencjale) z defektami w postaci bliźniaków, które pojawiły się niezależnie od geometrii NW. Pomiary magnetyczne potwierdziły anizotropię wzdłuż osi NW, determinowana głownie przez anizotropię kształtu i oddziaływania dipolowe między nanodrutami. Zmiany w geometrii nanodrutu, zwłaszcza średnicy, skutkowały modyfikacją koercji i kwadratowości, powodując wzrost tych parametrów w przypadku małych średnic. Badania mechanizmu odwrócenia namagnesowania wykazały niemonotoniczną zmianę koercji jako funkcję kąta, wskazując początkowo na propagację ściany domeny wirowej, która przekształciła się w poprzeczną lub koherentną rotację przy kątach bliższych twardemu kierunkowi. Analiza FORC potwierdziła, że średnica nanodrutu jest głównym czynnikiem determinującym oddziaływanie magnetostatyczne między nanodrutami i wskazała na układ nieoddziaływujący w przypadku matrycy NW o małej średnicy. Obrazowanie magnetyczne próbki przy użyciu mikroskopii Lorentza ujawniło strukturę monodomenową, co potwierdziły pomiary FORC. Tak więc uzyskane nanodruty spełniają kryteria wymagane dla zastosowań pamięci 3D racetrack.
Effect of the electrodeposition potential on the chemical composition, structure and magnetic properties of FeCo and FeNi nanowires
(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2025) Nykiel, Anna; Kąc, Małgorzata; Walcarius, Alain
The repository contains the raw data of electrochemical (CV, I vs t), structural (XRD), and magnetic studies (SQUID_FeNi, SQUID_FeCo) of FeCo and FeNi nanowires (NWs). The nanowires with a diameter of 100 nm and a length of 6 µm were grown at different cathodic potentials and electrolyte compositions by template-assisted electrodeposition in polycarbonate membranes. The CV curve obtained for the FeCo system seems to indicate a slightly easier reduction compared to the media with separate Fe2+ and Co2+ ions, with cathodic peaks observed at a potential of -0.61 V. This might suggest some stabilization of metal species in the alloy compared to separate Fe and Co elements. In the case of the FeNi system, the reduction of metal ions also starts a bit earlier compared to the reduction of Ni2+ and Fe2+ in separate media, with a more intense pre-wave and all main reduction waves merging in a single one with significantly higher intensity, suggesting more efficient reduction when forming the alloy. Typical current vs. time plots for FeCo and FeNi NWs (ɸ = 100 nm, L = 6 µm), generated from an electrodeposition medium with a higher content of Fe2+ and Co2+ ions and voltages ranging from -1.0 to -2.0 V indicates that the application of more cathodic potentials resulted in larger current increases and, con-sequently, shorter times needed to fill the pore channels. XRD studies showed a polycrystalline structure for all samples, indicating B2 phase (Pm-3m) with isotropic growth of FeCo nanowires and the FeNi3 L12 phase with a preferential growth along [111] direction in the case of FeNi nanowires. Magnetic studies indicate an easy axis of magnetization parallel to the nanowire axis for all FeCo nanowires and potential-dependent anisotropy for FeNi nanowires. The present studies thus suggested the feasibility of producing segmented nanowires based on FeNi alloys, while poor chemical sensitivity to the applied potential was observed for the FeCo system.
Repozytorium zawiera surowe dane z badań elektrochemicznych (CV, I vs t), strukturalnych (XRD) i magnetycznych (SQUID_FeNi, SQUID_FeCo) nanodrutów FeCo i FeNi (NW). Nanodruty o średnicy 100 nm i długości 6 µm osadzano przy różnych potencjałach katodowych i składach elektrolitu w procesie elektrodepozycji w membranach poliwęglanowych. Krzywa CV uzyskana dla układu FeCo wydaje się wskazywać na nieco łatwiejszą redukcję w porównaniu do mediów z oddzielnymi jonami Fe2+ i Co2+, przy czym pik katodowy obserwowano przy potencjale -0,61 V. Może to sugerować pewną stabilizację metali w stopie w porównaniu do oddzielnych pierwiastów Fe i Co. W przypadku układu FeNi redukcja jonów metalu rozpoczyna się również nieco wcześniej w porównaniu do redukcji Ni2+ i Fe2+ w oddzielnych mediach, z intensywniejszą falą wstępną i głównymi falami redukcyjnymi łączącymi się w jedną o znacznie wyższej intensywności, co sugeruje bardziej efektywną redukcję podczas formowania stopu. Typowe wykresy prądu w funkcji czasu dla FeCo i FeNi NWs (ɸ = 100 nm, L = 6 µm), generowane z elektrolitu o wyższej zawartości jonów Fe2+ i Co2+ oraz napięciach w zakresie od -1,0 do -2,0 V wskazują, że zastosowanie większej liczby potencjałów katodowych skutkowało większym wzrostem prądu i w konsekwencji krótszym czasem potrzebnym do wypełnienia kanałów porów. Badania XRD wykazały polikrystaliczną strukturę dla wszystkich próbek, wskazując fazę B2 (Pm-3m) z izotropowym wzrostem nanodrutów FeCo i fazę FeNi3 L12 z preferencyjnym wzrostem wzdłuż kierunku [111] w przypadku nanodrutów FeNi. Badania magnetyczne wskazują na łatwą oś namagnesowania równoległą do osi nanodrutu dla wszystkich nanodrutów FeCo i zależną od potencjału anizotropię dla nanodrutów FeNi. Obecne badania sugerują zatem wykonalność produkcji segmentowanych nanodrutów na bazie stopów FeNi, podczas gdy dla układu FeCo zaobserwowano słabą wrażliwość chemiczną na przyłożony potencjał.
TimePix3 measurements in SOBP and IMPT fields
(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2025-04-15) Stasica, Paulina; Granja Carlos; Kopeć, Renata; Krzempek, Dawid; Oancea, Cristina; Ruciński Antoni; Rydygier Marzena; Winiarz Mateusz; Gajewski Jan
The experimental data supporting results presented in Stasica-Dudek, et al. 2025 Phys. Med. Biol. (https://doi.org/10.1088/1361-6560/adcaf9). The measurements were performed with a Timepix3 MiniPIX detector with a 300 um silicon sensor operated in data-driven mode. Folders „sobp”, „impt-a”, „impt-b” and „impt-c”, refer to measurements performed for a given setup and irradiation plan presented in the manuscript. Each of these folders contains multiple subfolders corresponding to individual measurements performed separately for each energy layer of the irradiation plans. The subfolder names are the values of the scanning beam energy. Each subfolder contains .T3PA (Tpx3 pixels ASCII) text files consisting of tab-separated columns. Each row contains information on the pixel index in the matrix, Time of Arrival (ToA), fast Time of Arrival (fToA), and Time over Threshold (ToT). The folder „calibration matrices” contains text files with the matrices of calibration coefficients a, b, c, and t for each pixel needed for per-pixel deposited energy computation.
Structural and physicochemical analysis of functionalized gold nanoparticles dedicated to photothermal therapy
(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2025) Imbir, Gabriela
Raw data of Transmission Electron Microscopy (TEM), Ultraviolet-visible spectrophotometry (UV-Vis), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and Surface-enhanced Raman Spectroscopy (SERS) for characterization of surface-modified gold nanoparticles (Au NPs) to investigate the role of functional groups in the interaction between nanoparticles and drug. Two types of Au NPs functionalization were employed using electrostatic interaction to form ionic bonding (Chitosan) and generate covalent and van der Waals forces (PEI/PSS), using the "layer-by-layer" method. The dataset was acquired as a part of the MINIATURA7 project entitled "Influence of surface functionalization on the interaction between drugs and metallic nanoparticles dedicated to photothermal therapy" financed by the National Centre of Science (NCN) in Poland under grant no. 2023/07/X/ST5/00863.
Surowe dane z transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM), spektrofotometrii w zakresie widzialnym (UV-Vis), spektroskopii w podczerwieni (FTIR) i powierzchniowo wzmocnionej spektroskopii ramanowskiej (SERS) do charakteryzacji powierzchniowo modyfikowanych nanocząstek złota (Au) w celu zbadania roli grup funkcyjnych w interakcji między nanocząstkami a lekiem. Zastosowano dwa typy funkcjonalizacji nanocząstek Au przy użyciu oddziaływania elektrostatycznego w celu utworzenia wiązania jonowego (chitozan) i wytworzenia sił kowalencyjnych i van der Waalsa (PEI/PSS), wykorzystując metodę "warstwa po warstwie". Dane zostały pozyskane w ramach projektu MINIATURA7 zatytułowanego „Wpływ funkcjonalizacji powierzchniowej na system lek-nanocząstka metalu dedykowanego dla terapii fototermicznej” finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki (NCN) w ramach grantu o numerze 2023/07/X/ST5/00863.
Database on air filters collected in the years 2007-2021 in Spitsbergen
(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2025-03-31) Cwanek, Anna
This database contains the results of a series of analyses performed for air filter samples collected between 2007 and 2021 at the Stanislaw Siedlecki Polish Polar Station in Hornsund, Spitsbergen. In particular, values of activity concentrations of the following radionuclides were presented: Be-7, Cs-137, Pb-210, Pu-238, Pu-239+240 and Am-241, as well as meteorological data such as mean temperature, sum of precipitation, cloudiness, visibility, sunshine duration, relative humidity, atmospheric pressure, wind speed and direction.
Niniejsza baza danych zawiera wyniki szeregu analiz wykonanych dla próbek filtrów powietrza zebranych w latach 2007-2021 w Polskiej Stacji Polarnej im. Stanisława Siedleckiego w Hornsundzie, Spitsbergen. W szczególności przedstawiono wartości stężeń aktywności następujących radionuklidów: Be-7, Cs-137, Pb-210, Pu-238, Pu-239+240 i Am-241, a także dane meteorologiczne takie jak: średnia temperatura, suma opadów, zachmurzenie, widzialność, usłonecznienie, wilgotność względna, ciśnienie atmosferyczne, szybkość i kierunek wiatru.