Témy dizertačných prác – ako začať?

Ciele: Výskum plazmonických vlastností v NIR oblasti nanovločiek/nanočastíc na báze vybraných oxidov tranzitívnych kovov.

Práca je zameraná na prípravu a výskum nízkorozmerných nanomateriálov (2D nanovločiek, resp. nanočastíc a kvantových bodiek) oxidov tranzitívnych kovov s vhodnou morfológiou a štruktúrou, ktoré budú vykazovať silnú povrchovú plazmonickú rezonanciu (SPR) v NIR oblasti. Takéto nanoobjekty, ak sú špecificky funkcionalizované, sú sľubnými kandidátmi pre identifikáciu a odstránenie rakovinových buniek s použitím fototermálneho efektu. Cieľom práce je výskum plazmonických vlastností v NIR oblasti nanovločiek/nanočastíc vybraných oxidov tranzitívnych kovov v závislosti od prípravy, funkcionalizácie povrchu, veľkosti a štruktúry a ich aplikácia v modelovom experimente fototermálneho efektu.

Práca bude realizovaná na FÚ SAV, ktory disponuje potrebnými technológiami a diagnostikou. Doktorand získa univerzálne zručnosti s najmodernejšími experimentálnymi metódami a bude aktívne zapojený do intenzívnej spolupráce v rámci niekoľkých projektov.

Referencie:
1. X. Liu et al, Laser heating of metallic nanoparticles for photothermal ablation applications, AIP Advances 7, 025308 (2017); DOI: 10.1063/1.4977554
2. G. Song et al, Hydrophilic Molybdenum Oxide Nanomaterials with Controlled Morphology and Strong Plasmonic Absorption for Photothermal Ablation of Cancer Cells, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 3915−3922, DOI: 10.1021/am4050184

Ciele: Výskum rastu tenkých organických a anorganických filmov na graféne a MoS₂, RTG rozptyl a difrakcia z tenkých filmov v reálnom čase.

Práca bude zameraná na štúdium rastu tenkých organických (pentacén a pod.) a anorganických vrstiev (Ag, Au a pod.) na 2D materiáloch ako grafén a MoS2. Na štúdium bude využívané zariadenie na meranie malouhlového RTG rozptylu v reálnom čase priamo v depozičnej komore. Komplementárne meraniu budú realizované na synchrotone ESRF (Grenoble, Francúzsko) a DESY (Hamburg, Nemecko). Významným prínosom práce bude rozpracovanie kinetiky jednotlivých rastových fáz tenkých filmov na 2D materiáloch. Garantujeme intenzívnu zahraničnú spoluprácu s Univerzitou v Tubingene. Bližšie informácie na peter.siffalovic@savba.sk, tel. č.: 0949556037.

Zoznam literatúry:
1. Renaud, G., Lazzari, R. & Leroy, F. Probing surface and interface morphology with Grazing Incidence Small Angle X-Ray Scattering. Surface Science Reports64, 255-380, (2009).

Ciele: Výskum nízkorozmerných nanomateriálov na báze oxidov tranzitívnych kovov pre aplikácie v biomedicíne.

Práca je zameraná na prípravu a výskum nízkorozmerných nanomateriálov (2D nanovločiek, resp. nanočastíc a kvantových bodiek) oxidov tranzitívnych kovov s vhodnou morfológiou a štruktúrou, ktoré budú vykazovať silnú povrchovú plazmonickú rezonanciu (SPR) v NIR oblasti. Takéto nanoobjekty, ak sú špecificky funkcionalizované, sú sľubnými kandidátmi pre identifikáciu a odstránenie rakovinových buniek s použitím fototermálneho efektu. Podstatou tejto metódy je lokálne zvýšenie teploty v okolí plazmonického nanoobjektu (okolo 42 °C), v dôsledku ožiarenia laserom vhodnej vlnovej dĺžky. Východiskovým materiálom bude MoOx ktorý je v súčasnosti na FÚ SAV vyvíjaný.

Cieľom práce je výskum plazmonických vlastností v NIR oblasti nanovločiek/nanočastíc vybraných oxidov tranzitívnych kovov v závislosti od prípravy, funkcionalizácie povrchu, veľkosti a štruktúry a ich aplikácia v modelovom experimente fototermálneho efektu na štandardnom súbore buniek. Súčasťou práce je návrh a realizácia experimentálneho zariadenia pre štúdium fototermálneho efektu v modelovom prostredí.

Práca bude realizovaná na Fyzikálnom ústave SAV v Oddelení multivrstiev a nanoštruktúr. Fyzikálny ústav SAV disponuje všetkými potrebnými technológiami pre vývoj a výskum nízkorozmerných nanomateriálov a potrebnou diagnostikou pre ich charakterizáciu a funkcionalizáciu.

Práca je zameraná na vysoko aktuálnu problematiku v oblasti výskumu nanomateriálov pre biomedicínske aplikácie. Doktorand získa univerzálne zručnosti a skúsenosti s najmodernejšími experimentálnymi metódami pre prípravu a výskum nanomateriálov a bude aktívne zapojený do intenzívnej spolupráce v rámci niekoľkých projektov.

Odporúčaná literatúra:
1. X. Liu et al, Laser heating of metallic nanoparticles for photothermal ablation applications, AIP Advances 7, 025308 (2017); DOI: 10.1063/1.4977554
2. G. Song et al, Hydrophilic Molybdenum Oxide Nanomaterials with Controlled Morphology and Strong Plasmonic Absorption for Photothermal Ablation of Cancer Cells, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 3915−3922, DOI: 10.1021/am4050184

Ciele: Výskum a vývoj nových nízkorozmerných nanomateriálov pre aplikácie vo fotovoltike a štruktúrach pre uskladňovanie energie

Práca je zameraná na atraktívnu oblasť výskumu nízkorozmerných (LD) nanomateriálov ako sú 2D nanovločky, nanodrôty, nanočastice, nanobodky a kvantové bodky a z nich zložené hybridné nanomateriály a ich využitie. LD nanomateriály vykazujú nové a zaujímavé vlastnosti a otvárajú nové oblasti pre ich aplikácie v rôznych štruktúrach a prvkoch. Práce budú zamerané na prípravu a výskum nanomateriálov pre aplikáciu v solárných článkoch na báze perovskitov a v elektródach batérií na báze Na+.

Nanomateriály budú spravidla pripravené vo forme koloidného roztoku s malou disperziou rozmerov. Výskum bude orientovaný na nanovločky chalkogenidov tranzitívnych kovov, nanočastice vzácnych kovov a oxidov tranzitívnych kovov, nanobodky a kvantové bodky. Novou oblasťou výskumu sú hybridné nanomateriály zložené z rôznych typov LD nanomateriálov, ktoré sú zaujímavé osobitne pre elektródy v batériách na báze Na+.

Práca bude realizovaná na Fyzikálnom ústave SAV v Oddelení multivrstiev a nanoštruktúr. Fyzikálny ústav SAV disponuje všetkými potrebnými technológiami pre vývoj a výskum nízkorozmerných nanomateriálov a potrebnou diagnostikou pre ich charakterizáciu a funkcionalizáciu a štúdium procesov prebiehajúcich pri činnosti fotovoltických štruktúr resp. v elektródach batérií.

Práca je zameraná na vysoko aktuálnu problematiku v oblasti výskumu nanomateriálov a prvkov pre konverziu a uskladnenie energie. Doktorand získa univerzálne zručnosti a skúsenosti s najmodernejšími experimentálnymi metódami pre prípravu a výskum nanomateriálov a bude aktívne zapojený do intenzívnej zahraničnej spolupráce v rámci niekoľkých medzinárodných projektov.

Odporúčaná literatúra:
1. Wang, P. et al. Solvent-controlled growth of inorganic perovskite films in dry environment for efficient and stable solar cells. Nat. Commun. 9, 2225 (2018)
2. Y. Chen et al. Large-area perovskite solar cells – a review of recent progress and issues 10.1016/B978-0-12-812915-9.00001-0
3. Prasant Kumar Nayak et al., From Lithium-Ion to Sodium-Ion Batteries: Advantages, Challenges, and Surprises Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 2–21, DOI: 10.1002/anie.201703772

Ciele: Výskum rastu tenkých organických a anorganických filmov na graféne a MoS₂, RTG rozptyl a difrakcia z tenkých filmov v reálnom čase.

Práca bude zameraná na štúdium rastu tenkých organických (pentacén a pod.) a anorganických vrstiev (Ag, Au a pod.) na 2D materiáloch ako grafén a MoS2. Na štúdium bude využívané zariadenie na meranie malouhlového RTG rozptylu v reálnom čase priamo v depozičnej komore. Komplementárne meraniu budú realizované na synchrotone ESRF (Grenoble, Francúzsko) a DESY (Hamburg, Nemecko). Významným prínosom práce bude rozpracovanie kinetiky jednotlivých rastových fáz tenkých filmov na 2D materiáloch. Garantujeme intenzívnu zahraničnú spoluprácu s Univerzitou v Tubingene. Bližšie informácie na peter.siffalovic@savba.sk, tel. č.: 0949556037.

Zoznam literatúry:
1. Renaud, G., Lazzari, R. & Leroy, F. Probing surface and interface morphology with Grazing Incidence Small Angle X-Ray Scattering. Surface Science Reports64, 255-380, (2009).