http://hdl.handle.net/11320/81 Mon, 03 Aug 2026 18:56:09 GMT 2026-08-03T18:56:09Z http://hdl.handle.net/11320/20694 Tytuł: Faza supersolid w dipolowym kondensacie Bosego-Einsteina indukowana fermionami Autorzy: Lewkowicz, Maciej Abstrakt: W rozprawie badam mieszaninę dipolowego kondensatu Bosego-Einsteina oraz zdegenerowanego gazu fermionowego w geometrii kwazi-jednowymiarowej. Wykazuję, że obecność fermionów, które efektywnie przyciągają bozony, istotnie modyfikuje zachowanie dipolowego kondensatu. Przy dostatecznie silnym przyciąganiu bozon-fermion w układzie pojawia się kropla bozonowo-fermionowa, a przy dalszym wzroście oddziaływania w widmie Bogoliubowa rozwija się wzbudzenie rotonowe. Prowadzi to do przejścia fazowego do stanu supersolid, a przy jeszcze silniejszym oddziaływaniu bozon-fermion do powstania izolowanych kropli. Układ opisuję sprzężonymi równaniami rozszerzonego Grossa–Pitaevskiego dla bozonów oraz podejściem Hartree-Fock dla fermionów. Analizuję widmo wzbudzeń i identyfikuję charakterystyczne mody kolektywne w reżimie fazy supersolid, w tym mody Goldstone’a oraz mod Higgsa. Następnie badam własności dynamiczne układu w odpowiedzi na czasową zmianę siły oddziaływania bozon–fermion (quench). Numerycznie pokazuję, że odpowiednio dobrane parametry czasu trwania quenchu i amplitudy zaburzenia pułapki prowadzą do wzbudzenia obu modów Goldstone’a (out-of-phase i in-phase) oraz modu Higgsa. Wyniki rozprawy określają warunki stabilności supersolidu indukowanego przez fermiony oraz wskazują, że współistnienie modów Goldstone’a (in-phase i out-of-phase) oraz modu Higgsa stanowi jednoznaczne kryterium identyfikacji tej fazy.; In this thesis I study a mixture of a dipolar Bose-Einstein condensate and a degenerate Fermi gas in a quasi-one-dimensional geometry. I show that the presence of fermions, which effectively attract bosons, significantly modifies the behavior of the dipolar condensate. For sufficiently strong Bose-Fermi attraction, a Bose-Fermi droplet forms in the mixture, and upon further increase of the interaction strength a roton excitation develops in the Bogoliubov spectrum. This leads to a phase transition into a supersolid state, and for even stronger Bose-Fermi interaction to the formation of isolated droplets. The system is described by coupled extended Gross–Pitaevskii equations for bosons and a Hartree-Fock approach for fermions. I analyze the excitation spectrum and identify characteristic collective modes in the supersolid regime, including Goldstone modes and a Higgs mode. I then investigate the dynamical properties of the system in response to a temporal change of the Bose-Fermi interaction strength (quench). Numerical simulations show that an appropriate choice of the quench duration and the amplitude of the trap perturbation excites both Goldstone modes (out-of-phase and in-phase) as well as the Higgs mode. The results determine the stability conditions for fermion-induced supersolidity and indicate that the coexistence of the Goldstone modes (in-phase and out-of-phase) and the Higgs mode provides an unambiguous criterion for identifying this phase. Mon, 22 Jun 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/11320/20694 2026-06-22T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11320/18187 Tytuł: Badania nanocząstek ferrimagnetycznych na bazie ferrytu galu Autorzy: Orzechowska, Marta Abstrakt: W rozprawie doktorskiej przedstawiono badania nanocząstek ferrimagnetycznych na bazie ferrytu galu, otrzymanych dwiema metodami: rozkładu termicznego acetyloacetonianu żelaza (III) oraz współstrącania chlorków żelaza (II) i (III). Część nanocząstek została opłaszczona chitosanem. Celem pracy było zbadanie właściwości strukturalnych, magnetycznych i biotermicznych nanostruktur oraz ich potencjalnych zastosowań, w szczególności w hipertermii cieczy magnetycznej. Morfologia badanych nanoukładów była zróżnicowana, a jednym z kluczowych czynników była ich zdolność dyspersyjna. Rentgenowska analiza strukturalna wykazała, że nanocząstki krystalizują w strukturze odwróconego spinelu, a zmieniająca się koncentracja galu wpływała na ich właściwości. Spektroskopia Mössbauera ujawniła fluktuacje superparamagnetyczne w określonych temperaturach. Pomiary kalorymetryczne potwierdziły, że nanocząstki efektywnie nagrzewają się w zmiennym polu magnetycznym, co jest kluczowe w hipertermii. Badania biologiczne wykazały brak cytotoksyczności wobec komórek zdrowych i nowotworowych. Chitosan poprawił biozgodność nanocząstek. Nanocząstki ferrytu galowego mają duży potencjał w aplikacjach biomedycznych, zwłaszcza w hipertermii cieczy magnetycznej.; The doctoral dissertation presents the study of ferrimagnetic nanoparticles based on gallium ferrite, obtained using two methods: thermal decomposition of iron (III) acetylacetonate and co-precipitation of iron (II) and (III) chlorides. Part of the nanoparticles was coated with chitosan. The aim of the work was to investigate the structural, magnetic, and biothermal properties of the nanostructures and their potential applications, particularly in magnetic fluid hyperthermia. The morphology of the studied nanostructures was varied, with their dispersibility being a key factor. X-ray structural analysis revealed that the nanoparticles crystallize in the structure of inverted spinel, with the changing concentration of gallium influencing their properties. Mössbauer spectroscopy revealed superparamagnetic fluctuations at specific temperatures. Calorimetric measurements confirmed that the nanoparticles efficiently heat up in an alternating magnetic field, which is crucial for their use in hyperthermia. Biological studies showed no cytotoxicity toward both healthy and cancerous cells. Chitosan improved the biocompatibility of the nanoparticles. Gallium ferrite nanoparticles have significant potential for biomedical applications, especially in magnetic fluid hyperthermia Mon, 07 Apr 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/11320/18187 2025-04-07T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11320/16152 Tytuł: Global parameters of quasars with anomalous electromagnetic spectrum Autorzy: Marculewicz, Marcin Abstrakt: Praca dotyczy analizy galaktyk z aktywnymi jądrami (galaktyki aktywne, AGN). Najjaśniejszym typem galatyk aktywnych jest kwazar. W jej centrum znajduje się supermasywna czarna. Jednym z najmniej poznanych podtypów kwazarów są kwazary o słabych liniach emisyjnych (ang. WLQ). Podstawowym celem pracy doktorskiej jest ocena parametrów globalnych, takich jak: masa czarnej dziury, tempo akrecji, spin czarnej dziury oraz inklinacje kwazarów WLQ w oparciu o metodę dopasowania widma ciągłego. Metoda ta, w przeciwieństwie doinnych metod estymacji mas czarnych dziur, nie zależy od obserwowanej szerokości połówkowej mierzonej w połowie maksimum linii emisyjnej. Pomiar tej szerokości może być obciążony ze względu na słabość lub brak linii emisyjnych w tych kwazarach. Korzystając z rozkładu energii spektralnej kwazarów, dopasowałem geometrycznie cienki i optycznie gruby model dysku akrecyjnego opisany równaniami Novikova i Thorne'a. Otrzymałem model kontinuum dysku akrecyjnego dla 10 słabych kwazarów linii emisyjnych. Drugi projekt zawarty w tej pracy doktorskiej, dotyczył opisu nieprawidłowej, głębokiej absorpcji kwazara SDSS J110511.15+530806.5. Sprawdziłem poprawność postawionej tezy, że istnienie gorącej korony oraz ciepłego naskórka wokół dysku akrecyjnego wyjaśniają to zjawisko.; The thesis concerns the analysis of the Active Galactic Nuclei. These are galaxies with an active core. The most luminous type of Active Galactic Nuclei is Quasar. It contains the supermassive black hole at the center. One of the least known subtype of Quasars are: Weak emission-Line Quasars. Their recognizable feature are weak emission-lines. The primary goal of PhD thesis is to evaluate the global parameters such as: the black hole mass, the accretion rate, spin of the black hole, and the inclination of weak emission-line quasars based on the continuum fit method. This method apart from the literature black hole masses estimation methods does not depend on the observed Full Width at Half Maximum of emission line, which could be biased due to the weakness or lack of the emission lines in these quasars. Using the Spectral Energy Distribution of quasars, I have fitted the geometrically thin and optically thick accretion disk model described by Novikov & Thorne equations. I have obtained the model of the continuum of the accretion disk for the 10 weak emission-line quasars. The second project concerned the description of abnormal, deep absorption of SDSS J110511.15+530806.5 quasar. I checked the correctness of the thesis posed that corona and warm skin concept above/around an accretion disk explain this phenomenon. Opis: Uniwersytet w Białymstoku. Wydział Fizyki. Fri, 01 Oct 2021 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/11320/16152 2021-10-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11320/16129 Tytuł: Dynamika dwuskładnikowego wzajemnie odpychającego się gazu fermionów w skończonej temperaturze Autorzy: Ryszkiewicz, Jarosław Abstrakt: Długoletni opis wędrującego ferromagnetyzmu zaproponowany przez Stonera aktualnie jest testowany doświadczalnie. Tak jak przewidział, wolne (niezlokalizowane) elektrony stają się ferromagnetyczne kiedy krótkozasięgowe odpychanie Columbowskie pomiędzy cząstkami o przeciwnych spinach staje się wystarczająco silne aby przezwyciężyć ciśnienie Fermiego. W niedawnym doświadczeniu [G. Valtolina et al., Nat. Phys. 13, 704 (2017)] pomysł Stonera był testowany doświadczalnie. W mojej pracy uzywając dwóch metod próbuję opisac wyniki tego doświadczenia. W pierwszym modelu zastosowałem metodę orbitali atomowych w połączeniu z metodą Monte Carlo opartą o próbkowanie aby opisać skończoną temperaturę. Obliczenia numeryczne przeprowadzone zostały dla 24+24 atomy. Pomimo tego, że liczba atomów była mała otrzsymane wyniki zgadzają się ilościowo z doświadczeniem. W drugim modelu badałem dynamikę dwuskładnikowej mieszaniny fermionów w skończonych temperaturach używając funkcjonału gętości. W tym modelu mogłem używać dużych liczb atomów takich jak w doświadczeniu. Obliczenia numeryczne wykonane dla 1000+1000 atomów i 50000+50000 atomów (tak jak w doświadczeniu) dla oscylacji spin-dipolowych pokazały że faza ferromagnetyczna pojawia się przy coraz większej sile oddziaływania pomiędzy składnikami mieszaniny kiedy temperatura rośnie. Uzyskałem bardzo dobrą zgodność z wynikami doświadczalnymi.; The long-standing picture of itinerant ferromagnetism posed by Stoner in his pioneering work is now tested experimentally. As he predicted, free (i.e., not localized) electrons become ferromagnetic when a short-range screened Coulomb repulsion between opposite spin particles gets strong enough to overcome the Fermi pressure. n the recent experiment [G. Valtolina et al., Nat. Phys. 13, 704 (2017)] the Stoner idea was tested experimentally. In my thesis Itry to describe the results of this experiment using two approaches. In this model I apply the atomic-orbital method combined with a Monte Carlo technique based sampling to probe finite temperatures. Numerical calculations were done for 24+24 atoms. Even thought the number of atoms is small, results agree quantitatively with experiment. In the second model I investigate the finite-temperature dynamics of a two-component fermionic mixture by using a density-functional-like description. This model is able to handle large numbers comparable o the experiment. Numerical calculations were done 1000+1000 atoms and 50000+50000 atoms (like in experiment) for spin-dipole oscilations, demonstrating that the ferromagnetic phase shows up at a stronger repulsion between components wihle the temperature rises. I obtain a good agreement with experimental data. Mon, 25 Sep 2023 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/11320/16129 2023-09-25T00:00:00Z