Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
54 
T1: O–12 
Phase composition of copper nitride coatings examined 
by the use of X-ray diffraction and Raman spectroscopy 
 
Katarzyna Nowakowska-Langier
1
, Rafał Chodun
2
, Łukasz Kurpaska
1
, 
Sebastian Okrasa
2
, Grzegorz W Strzelecki
1
, Bartosz Wicher
2
, and Krzysztof Zdunek
2
 
 
1 
National Centre for Nuclear Research (NCBJ), A. Soltana 7, 05-400 Otwock, Poland,                          
e-mail: [e-mail]  
2 
Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, Woloska 141, 
Warsaw, Poland 
  
 
Copper  nitride  compounds,  due  to  their  unique  properties,  are  very  attractive  and  prospective 
materials. Depending on the chemical composition (stoichiometry), the Cu
3
N offers a wide variety of 
electronic  properties,  ranging  from  metallic-  to  semiconducting-like  behavior.  The  deposition  of 
copper  nitride  coatings  by  plasma  methods  is  uneasy  because  the  copper  nitride  is  a  thermally 
metastable material (the narrow range of thermodynamic stability of Cu
3
N phase, which decomposes 
during heating in relatively low temperatures about of 150–430°C). According to the literature, it has 
been reported that it is possible to obtain sub-, over- and stoichiometric copper nitride even when the 
substrates are unheated intentionally during the coatings deposition [1, 2]. The coating material can be 
composed of (i) single phase structure of Cu
3
N or supersaturated structure of Cu
3
N or (ii) two phase 
coexistence e.g. Cu
3
N and additionally a pure copper or non-stoichiometric Cu
3
N supersaturated by 
Cu  [1,  3].  In  the  frame  of  our  studies,  the  Cu–N  layers  were  deposited  by  means  of  the  pulsed 
magnetron  sputtering  (PMS)  method  [e.g.  3,  4].  The  studies  have  been  focused  on  the  structural 
characterization of copper nitride coatings deposited on unheated substrates by means of the Raman 
spectroscopy  as  well  as  the  X-ray  diffraction  and  the  SEM  observations.  Based  on  these  studies, 
especially takin into account the Raman shift as a control parameter we have been able to classify the 
obtained material of the coatings in terms of its phase composition and morphology (stoichiometric, 
saturated, fine-grained, nanocrystalline). 
    
 
Fig. 1. X-ray diffractions (left) and Raman spectra (right) of Cu3N layers. 
 
Keywords: pulsed magnetron sputtering; copper nitride layers; Raman spectroscopy   
 
Acknowledgment 
This  work  was  financially  supported  by  the  National  Science  Centre  within  the  project 
2014/15/B/ST8/01692.       
 
References  
[1]  C. Gallardo-Vega, W. de la Cruz, Applied Surface Science 252(22)(2006) 8001. 
[2]  J.F. Pierson,Vacuum 66(1) (2002) 59.  
[3]  K.  Nowakowska-Langier,  R.Chodun,  Roman  Minikayev,  Lukasz  Kurpaska,  Lukasz  Skowronski  , 
G.W. Strzelecki,  Sebastian Okrasa, Krzysztof Zdunek, Nuclear Instruments and Methods in Physics 
Research, Section B. (2017) - in press,  https://doi.org/10.1016/j.nimb.2017.04.070 
[4]  W.M. Posadowski, A. Wiatrowski, J. Dora, Z.J. Radziński, Thin Solid Films 516(14) (2008) 4478. 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
55
T1: O–13 
SHIMADZU: one brand – many solutions 
Innovative techniques for advanced spectroscopic research 
 
Szymon Wojtyła
1
 
 
1 
"SHIM-POL A.M. Borzymowski" ul. Lubomirskiego 5, 05-080 Izabelin, Poland, 
e-mail: [e-mail] 
  
 
First Shimadzu's UV-VIS spectrophotometer, the QB-50, was completed in 1952. It used a 
crystal prism as the spectral element, and a photomultiplier tube as the detector for the first time 
in the  world.  Results of comparative tests with an American made UV-VIS spectrophotometer 
showed that the QB-50 was quite sensitive at 220 nm, a  wavelength that an American models 
could not measure.  Four  years later, in  1956, the  AR-275 double beam self-recording infrared 
spectrophotometer was completed. The model number "275" cames from the focal length of the 
collimator  mirror  in  the  monochromator.  To  work  as  long  as  possible  spectrophotometer  was 
used only in a special air-conditioned room with reduced humidity. That's how it started.  
 
Founded  in  1875,  Shimadzu  looks  back  on  a  long  history  and  tradition  of  know-how, 
research  and  service.  Meanwhile  Shimadzu  has  a  worldwide  network  of  subsidiaries  in  76 
countries. 
 
The use of spectroscopic instrumentation covers the broad range of scientific needs towards 
characterization  of  molecular  and  biological  systems,  chemical  analysis,  materials  science  as 
well  as  characterization  of  surfaces  and  interfaces.  Application  of  UV-Vis  absorption  and 
emission spectroscopy as well as spectrofluorimetry in the field of photocatalysis can be given 
as  an  example.  Zinc  sulphide  based  photocatalysts  (photoelectrocatalysts)  were  studied  using 
molecular spectroscopy methods: i) information about the chemical composition, structure, the 
type and concentration of impurities and defects incorporated as well as mobility of free carriers 
were investigated by Diffuse Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (DRIFT) and 
Attenuated  Total  Reflectance  (ATR)  FTIR;  ii)  band  structure  of  semiconductors  and  the 
presence  of  additional  energy  states  within  the  band  gap  were  studied  by  UV-Vis 
spectrophotometer  equipped  with  integrating  sphere  for  diffuse  reflectance  measurements,  iii) 
emission properties and the band structure were identify by using spectrofluorimetry in UV-Vis 
range; iv) stability of  materials and photocorrosion processes were investigated by observation 
of  the changes  of  UV-Vis absorption spectra of  prepared  electrodes in transmission mode, ex-
situ 
or  operando  for  biased  or  unbiased  electrodes;  v)  the  progress  of  photocatalytic  and 
photoelectrocatalytic  reactions  were  observed  using  indirect  spectroscopic  methods  (e.g. 
detection  of  H
2
O
2
  by  method  based  on  V
2
O
5
  oxidation).  In  addition  the  quantitative  and 
qualitative  elemental  analysis  were  performed  by  EDX  spectrometer.  Moreover, 
spectroelectrochemical  (combination  of  electrochemical  and  spectroscopic  tools) 
characterization  of  electrodes  composed  of  semiconducting  materials  resulted  in  an  crucial 
information such as flat band potential, (quasi-) Fermi level or thermodynamic driving force for 
the  photoelectrode.  Mentioned  proposals  only  scratches  the  surface  of  all  possibilities  of 
Shimadzu instruments in spectroscopy field.  
 
 
Keywords: molecular spectroscopy; material science; chemical analysis 
 
 
 
 
 

---