Fyzikálny ústav každoročne ponúka niekoľko doktorandských pozícií v niekoľkých študijných programoch. Možné témy pre štúdium nájdete nižšie. Ako prvý krok je najlepšie osloviť potenciálneho školiteľa, ktorý Vám poskytne najkvalifikovanejšie odpovede k téme, náplne činnosti a požiadavkám na pozíciu.
Akademický rok 2025/26
-
Študijný program:
Teoretická fyzika a matematická fyzika / FMFI UKAnotácia:
Tenzorová sieť predstavuje moderný matematický nástroj, pomocou ktorého vieme presne opísať kvantové stavy. Zameriavame sa na silno korelované spinové (magnetické) systémy. Tenzorová sieť je reprezentovaná kvantovým stavom zapísaná v tvare súčinu tenzorov. Nesie fyzikálne stupne voľnosti, ktoré sú vzájomne prepojené cez pomocné (nefyzikálne) stupne voľnosti, ktoré riadia korelácie a kvantové previazanie. Počas doktorandského štúdia budeme analyzovať netriviálne topologické fázy pomocou kvantovej entropie previazania, tzv. konkurencie, negativity a štandardnými pozorovateľnými veličinami. Keďže tieto spinové systémy nie sú presne riešiteľné, budeme vyvíjať nové numerické postupy s použitím ľubovoľného preferovaného programovacieho jazyka (napr. Python, Julia, MatLab, C++ atď.). Cieľom je navrhnúť alternatívne metódy tenzorových sietí, ktoré majú pôvod v technikách renormalizačnej grupy. Máme v úmysle analyzovať hyperbolické zakrivené mriežky, aby sme prehodnotili kvantovú gravitáciu z iného uhla pohľadu.Kontakt: andrej.gendiar@savba.sk -
Študijný program:
Teoretická fyzika a matematická fyzika / FMFI UKAnotácia:
NISQ (Noisy intermediate-scale quantum) kvantové počítače sú v dnešnej dobe dostupné počítače, ktoré obsahujú desiatky až niekoľko málo stoviek qubitov, dokážu vykonať protokol o hĺbke niekoľkých desiatok krokov a sú výrazne zaťažené chybami a šumom. Budeme vyvíjať a testovať algoritmy použiteľné na takýchto počítačoch.Kontakt: martin.plesch@savba.sk -
Študijný program:
Teoretická fyzika a matematická fyzika / FMFI UKAnotácia:
Súčasné štádium vývoja kvantových počítačov sa označuje ako Noisy intermediate-scale quantum (NISQ) era. Možnosti takýchto zariadení sú značne obmedzené, čo sa týka kvality a počtu qubitov, vykonávaných brán alebo typov meraní. Pre maximálne využitie ich potenciálu by preto mali byť implementované úlohy starostlivo optimalizované s ohľadom na využitie týchto zdrojov. Cieľom študenta bude naučiť sa a ďalej rozvíjať metódy optimalizácie máp vyššieho rádu so zvolenou zdrojovou a kauzálnou štruktúrou. Študent by mal tiež pracovať a zdokonaľovať metódy hľadania kvantových obvodov implementujúcich takéto optimálne mapy a iné známe alebo novo vyvinute úlohy kvantového spracovania informácií. Výskumné ciele sa plánujú riešiť väčšinou analytickými prostriedkami, ale i počítačovo orientovaný prístup je vítaný.Kontakt: michal.sedlak@savba.sk -
Študijný program:
Teoretická fyzika a matematická fyzika / FMFI UKAnotácia:
Critical reconsideration on assumptions on the interpretation of recorded data and certification of quantum features. The precise problem formulation depends on the preferences of PhD student. The subject includes area of device-independent protocols, quantum memory channels, quantum network theory, direct estimation protocols and higher-order quantum structures.Kontakt: mario.ziman@savba.sk -
Študijný program:
Teoretická fyzika a matematická fyzika / FMFI UKAnotácia:
Kvantové komunikačné infraštruktúry sú dnes predmetom intenzívnej výstavby. Aj keď nie sú ešte plne funkčné, otvárajú niekoľko zaujímavých teoretických výziev a príležitostí. Naším cieľom je prispieť k ich teoretickému rozvoju skúmaním účinnosti a robustnosti kvantových komunikačných protokolov a navrhovaním nových sieťových protokolov a algoritmov. Konkrétna úloha bude závisieť od preferencií študenta.Kontakt: mario.ziman@savba.sk -
Študijný program:
Teoretická fyzika a matematická fyzika / FMFI UKAnotácia:
Obvodový model kvantového výpočtu je založený na unitárnom hradlovom rozklade, avšak na vyhodnotenie funkcie f nie je potrebné vykonať úplnú unitárnu transformáciu. Naším cieľom je preskúmať možnosť využitia zašumených hradiel na splnenie tejto úlohy.Kontakt: mario.ziman@savba.sk -
Študijný program:
Fyzika kondenzovaných látok a akustika / FMFI UKAnotácia:
Dizertačná práca v oblasti kvantového počítania na báze polovodičových zariadení svojím obsahom ašpiruje pochopiť deatilné fyzikálne procesy pomocou numerických simulácií [1] s čo najrealistickejšími modelmi. Cieľom je vyvinúť modely aplikovateľné na súčasné spinové qubity realizované pomocou kvantových bodiek [2]. Po úvodnom všeobecnom zoznámení sa s problematikou si vyberieme jednu z materiálových platforiem založených buď na elektrónoch v kremíku, ako sú heteroštruktúry Si/SiGe a Si-MOS fin-FET, alebo na dierach v germániu, ako sú heteroštruktúry Ge/SiGe alebo Ge/Si core-shell nanodrôty. Uchádzač sa oboznámi s ab initio metódami (DFT a tight-binding), mikroskopickými simulačnými metódami (COMSOL alebo podobné) a k-dot-p teóriou [3]. Kombináciou týchto metód chceme získať realistické modely, ktoré budú schopné vysvetliť experimentálne údaje a umožnia navrhnúť zlepšenia v konštrukcii spin-qubitových zariadení. Kandidát bude mať možnosť spolupracovať s vedúcimi predstaviteľmi v oblasti teórie spinových qubitov (D. Loss, Bazilej, CH), ako aj a s poprednými experimentálnymi skupinami (S. Tarucha, RIKEN, JP).Literatúra:
[1] W. H. Press, et al., Numerical Recipes, 3rd edition (2007). [2] G. Burkard, et al., Semiconductor spin qubits. Rev. Mod. Phys. 95, 025003 (2023). [3] Dresselhaus, et al., Group theory: application to the physics of condensed matter, Springer-Verlag Berlin (2008).Kontakt: denis.kochan@savba.sk -
Študijný program:
Fyzika kondenzovaných látok a akustika / FMFI UKAnotácia:
Experimentálne známe fázy môžu a nemusia byť v stave termodynamickej rovnováhy, ich “stabilita” môže byť výsledkom kinetického zablokovania transformácie na hypotetickú stabilnú fázu. Podobne, zmena kinetických okolností pri vzniku danej zlúčeniny môže viesť k formovaniu doposiaľ neznámej metastabilnej štruktúry s potenciálne odlišnými fyzikálnymi vlastnosťami v porovnaní s experimentálne známou fázou. Kontrolou parametrov pri vzniku štruktúry daného zloženia počas atomistických simulácií, založených na metodike funkcionálu hustoty a strojového učenia, budeme hľadať doposiaľ nezmapované minimá potenciálnej energie pre sériu vopred zvolených chemických zložení.Kontakt: marek.mihalkovic@savba.sk -
Študijný program:
Fyzika kondenzovaných látok a akustika / FMFI UKAnotácia:
Práca bude zameraná na implentáciu konceptu substitúcie kryštalografických pozícií v atomárnej mriežke obsadených majoritnými atómami kovov v materiáli súborom 3-5 ďaľších/iných vhodných atómov. Tieto atómy, tzv. HEA atómy, budú vybrané v súlade s koncepciou vysokoentropických zliatin (High Entropy Alloys, HEA) alebo potenciálne zlúčenín v prípade keramík, dielektrík a pod. tak, aby mali podobnú štruktúru a rozmery elementárnej bunky ako tvoril pôvodný substituovaný atóm za účelom riadenej optimalizácie fyzikálnych vlastností skúmaného systému. Objektom aplikácie tejto koncepcie budú nielen zliatiny odvodené od doteraz známych klasických zliatin typu HEA ale tiež systémy tvoriace kovové sklá typu kov-polokov, vybrané keramiky na báze karbidov a boridov, porézne katalytické materiály a pod. za súčasného využitia možnosti prípravy prekurzorov v termodynamicky nerovnovážnom stave využitím rôznych rýchlosti ochladzovania prekurzora z východiskového (zvyčajne roztaveného alebo vysokoteplotného) stavu.Kontakt: peter-svec@savba.sk -
Študijný program:
Fyzika kondenzovaných látok a akustika / FMFI UKAnotácia:
Stanovenie mikroštruktúrno-magnetickej korelácie a identifikácia parametrov spracovania riadiaceho tvorbu tvrdých magnetických fáz. Vývoj ciest prípravy a spracovania na maximalizáciu hodnoty energetického súčinu prostredníctvom optimalizácie zloženia, metód spracovania a cieleného vývoja štruktúry tvrdých magnetických fáz. Podrobná mikroštrukturálna a termodynamická analýza využívajúca špičkové metódy a techniky.Kontakt: peter-svec@savba.sk -
Študijný program:
Fyzika kondenzovaných látok a akustika / FMFI UKAnotácia:
Doktorant sa bude zaoberať aktuálnymi modelovacími technikami kryštálovej štruktúry vychádzajúcimi atomistického prístupu a základných princípov kvantovej mechaniky. Základnou východiskovou metódou pre simulácie je teória hustotového funkcionálu (DFT), ktorá umožnuje efektívne riešiť zložitú kvantovomechanickú formuláciu mnohoelektrónových systémov, ako sú reálne látky kondenzovaného stavu. Zámerom práce budú simulácie mriežkovej dynamiky – fonónového systému a jeho spriahnutie-kapling s elektrónovým systémom. Na základe toho bude možné predpovedať v kvázi-harmonickej aproximácii oblasť dynamickej stability, termodynamické vlastnosti, teplotnú rozťažnosť, vplyv termálnych kmitov kryštálu na jeho elektronické vlastnosti v závislosti od parametra termodynamickej teploty a vonkajšieho tlaku. Výpočtovo získané dáta bude možné porovnávať s experimentálnymi meraniami optickej absorbcie a fotoluminiscencie, resp. interpretovať reálne experimenty. Predpokladanými substanciami budú perovskitové štruktúry vo forme filmov/nanoštruktúr obsahujúce ťažké kovy (Pb, Cs) a halidy (Cl, Br, I), ktoré sú vhodné ako optické absorbčné vrstvy v novej triede fotovoltaických článkov.Kontakt: kamil.tokar@savba.sk -
Študijný program:
Jadrová a subjadrová fyzika / FMFI UKAnotácia:
Unitárny a analytický model je veľmi vhodný na popis elektromagnetickej štruktúry elementárnych častíc ako sú mezóny a baryóny. Jeho koncepcia je založená na experimentálnom fakte vytváranie vektorových mezónov pri elektrón-pozitrónovej anihilácii a na definícii elektromagnetických formfaktorov na štvorlistej Riemannovej ploche. Model poskytuje správne asymptotické správanie a rešpektuje všetky známe teoretické obmedzenia, ako je analyticita, unitarita, norma atď. Cieľom témy bude vyhodnotiť napr. hadrónové príspevky najnižšieho rádu k anomálnemu magnetickému momentu miónu, alebo k bežiacej väzbovej konštante QED v priestorupodobnej oblasti, preskúmať koncept efektívnych formfaktorov a s nimi spojených tlmených oscilácií. Úlohou doktoranda bude rozvoj modelu, vykonanie numerických výpočtov pri využití známych experimentálnych údajov, vyhodnotenie chýb pri evaluácii výsledkov. V neposlednej rade bude prebiehať vývin programovej realizácie modelu, hlavne s využitím programovacieho jazyka Python.Kontakt: erik.bartos@savba.sk -
Študijný program:
Jadrová a subjadrová fyzika / FMFI UKAnotácia:
Experiment 22.76 bol realizovaný v LNL INFN v Legnare, Taliansko, s cieľom študovať pravdepodobnosti prechodov nízkoenergetických excitovaných stavov izotopov v blízkosti uzavretej vrstvy N = 126 prostredníctvom merania ich dôb života. Tieto stavy boli populované viacnukleónovými „transfer“ jadrovými reakciami, pri ktorej zväzok 136Xe dopadal na terč z 198Pt, pričom sa získali dáta pre široké spektrum izotopov prvkov od wolfrámu po olovo (W–Pb). Gama žiarenie bolo detegované pomocou spektrometra AGATA, jedného z najpokročilejších detekčných systémov na sledovanie interakcie gama žiarenia na svete, v kombinácii s magnetickým spektrometrom PRISMA, ktorý zabezpečoval úplnú identifikáciu iónov podobných zväzku. Oba spektrometre boli umiestnené v závislosti na dotykovom uhle reakcie. Na meranie dôb života bolo použité zariadenie tzv. „plunger” v obrátenej konfigurácii. Ako fólia na zastavenie iónov bola použitá Nb fólia, ktorá umožnila pozorovanie pomeru medzi zastavenými a počas letu emitovaným gama žiarením. Analýza dát získaných týmto moderným experimentálnym zariadením je veľmi náročná a výsledky sa často porovnávajú so špeciálnymi simuláciami.Literatúra:
[1] Rowe, D. J. (2010). Nuclear Collective Motion: Models and Theory. Singapore: World Scientific Publishing Company. ISBN: 978-981-279-065-1. [2] Rowe, D. J., Wood, J. L. (2010). Fundamentals of Nuclear Models: Foundational Models. World Scientific Publishing Company. ISBN: 978-9812569561. [3] Jenkins, D., Wood, J. L. (2023). Nuclear Data: A collective motion view. IOP Publishing Company. ISBN: 978-0-7503-5641-1.Kontakt: andrej.herzan@savba.sk -
Študijný program:
Jadrová a subjadrová fyzika / FMFI UKAnotácia:
Predložená téma je súčasťou veľmi úspešného výskumného programu zameraného na štúdium neutrónovo-deficitných nepárnych izotopov zlata a fenoménov ako tvarová koexistencia, vývoj deformácie a pod. Na hlbšie porozumenie a možnosť porovnať experimentálne dáta s teoretickými modelmi je potrebné poznať redukované šírky elektromagnetických prechodov v jadrách, ktoré priamo vstupujú do jadrových maticových elementov - nositeľov informácie o jadrovej štruktúre. Za týmto účelom výskumná skupina z Oddelena jadrovej fyziky FÚ SAV, v. v. i. uskutočnila 2-týždňový experiment (kódové označenie: JR166) v Urýchľovačovom laboratóriu Univerzity v Jyväskylä (JYFL) vo Fínsku. Úlohou študenta bude analýza a fyzikálna interpretácia dát z experimentu JR166. Študent bude zároveň zapojený do aktivít výskumnej skupiny v zahraničných laboratóriách: JYFL (Fínsko), CERN-ISOLDE (Švajčiarsko), INFN-LNL Legnaro (Taliansko). Očakáva sa prezentovanie výsledkov na medzinárodných konferenciách a workshopoch. Znalosť anglického jazyka je žiadúca. Téma je naviazaná na aktuálne riešené granty, čo zaručuje financovanie riešenej témy.Literatúra:
1. D. J. Rowe, J. L. Wood, Fundamentals of nuclear models: foundational models, WSPC (2010), ISBN-13: 978-9812569554. 2. D. Jenkins, J. L. Wood, Nuclear Data: A primer, IOP Publishing (2021), ISBN-13: 978-0750326728. 3. D. Jenkins, J. L. Wood, Nuclear Data: A collective motion view, IOP Publishing Ltd (2023), ISBN: 978-0-7503-5643-5. 4. K. Heyde, Basic ideas and concepts in nuclear physics, IOP Publishing Ltd (2004), ISBN: 0-7503-0980-6. 5. J. Suhonen, From nucleons to nucleus, Springer (2007), ISBN-13: 978-3-540-48859-0.Kontakt: andrej.herzan@savba.sk -
Študijný program:
Jadrová a subjadrová fyzika / FMFI UKAnotácia:
Metódy stredného poľa, založené na funkcionáloch Skyrme alebo Gogny, alebo na relativistickom mean-fielde, patria medzi štandardné nástroje pre mikroskopický popis atómových jadier naprieč celou tabuľkou nuklidov. Avšak väčšina existujúcich jadier má konfiguráciu otvorenej vrstvy, kde párovanie medzi nukleónmi predstavuje významný jav, ktorý je nutné započítať. Zvyčajné postupy pracujú s BCS aproximáciou, alebo niektorým jej vylepšením, napríklad HFB (Hartree-Fock-Bogoliubov), projektovaným BCS, alebo schémou Lipkin-Nogami [1,2]. Väčšina týchto metód má určité neuspokojivé prvky, napríklad energetický cut-off [3], rozdielnu interakciu použitú pre stredné pole a párovací príspevok, a tiež výskyt tzv. spurious prímesí v excitačných spektrách [4]. Pre popis krátko-dosahových korelácií existuje aj niekoľko alternatívnych prístupov, napríklad seniorita, kvartetové párovanie [5], alebo metóda Brückner-Hartree-Fock. Úlohou doktoranda bude aktívne zapojenie sa do vývoja počítačových kódov založených na metóde Hartree-Fock, implementácia niektorých z vyššie uvedených prístupov, vyhodnotenie ich presnosti a prípadné ich vylepšenie. Na tento účel je vyžadovaná zbehlosť v programovaní v jazyku C. Vítaná je aj znalosť ďalších jazykov, napríklad C++, Rust, CUDA alebo OpenCL.Literatúra:
[1] P. Ring and P. Schuck, The Nuclear Many-Body Problem (Springer-Verlag, Berlin, 1980). [2] M. Bender, P.-H. Heenen, and P.-G. Reinhard, Rev. Mod. Phys. 75, 121-180 (2003). [3] M. Bender, K. Rutz, P.-G. Reinhard, and J.A. Maruhn, Eur. Phys. J. A 8, 59-75 (2000). [4] J. Kvasil, A. Repko, and V.O. Nesterenko, Eur. Phys. J. A 55, 213 (2019). [5] D. Negrea and N. Sandulescu, Phys. Rev. C 90, 024322 (2014).Kontakt: anton.repko@savba.sk -
Študijný program:
Jadrová a subjadrová fyzika / FMFI UKAnotácia:
Pomocou pozitróniovej sondy a techniky pozitrónovej anihilačnej časovej spektroskopie budú skúmané voľnoobjemové vlastnosti sietí a tvorba pozitrónia vo vybraných fotopolyméroch (na báze dimetakrylátov, akrylátovaných epoxidovaných sójových olejov apod.). Budú sa modifikovať ich siete a tak aj ich voľnoobjemové vlastnosti s cielom ich optimalizácie pre potenciálne využitie v rôznych odvetviach praxe. Lokálny voľný objem v polyméroch bude stanovený z merania dôb života ortopozitrónia. Ako zdroj pozitrónov bude použitý rádioizotop 22Na. Voľnoobjemové vlastnosti budú porovnávané s ďalšími vlastnosťami siete, skúmanými technikami ako Elektrónovou paramagnetickou rezonanciou a infračervenou spektroskopiou.Kontakt: ondrej.sausa@savba.sk -
Študijný program:
Jadrová chémia a rádioekológia / PRIF UKAnotácia:
Budú sa skúmať voľnoobjemové vlastnosti polymérnych sietí vybraných modelových materiálov zo skupiny metakrylátov a epoxidov, ktoré budú pripravené polymerizáciou pri vysokých tlakoch do 800 MPa. Lokálny voľný objem bude študovaný pomocou pozitróniovej sondy a meraním jej doby života v mieste anihilácie technikou pozitrónovej anihilačnej časovej spektroskopie (PALS). Zdrojom pozitrónov bude rádioizotop 22Na. Na základe experimentálne získaných údajov technikou PALS a vhodných modelov konverzie dôb života ortopozitrónia na veľkosť voľnoobjemových kavít sa budú charakterizovať vlastnosti vytvorenej siete (teplotné expanzné koeficienty, teplota sklovitého prechodu Tg, sub-Tg prechody, priestorová homogenita siete). Očakávajú sa zmeny v zosietení oproti klasicky pripravovaným materiálom pri laboratórnych podmienkach a zlepšené materiálové vlastnosti. Bude sa tiež sledovať stupeň konverzie dvojných väzieb pomocou blízkej infračervenej spektroskopie (NIR) a povrchová štruktúra pomocou skenovacej elektrónovej mikroskopie. Tieto polyméry a ich kompozity majú všestranné využitie v rôznych oblastiach vedy a techniky (dentálne materiály, materiály pre 3D tlač, ochranné nátery, ľahké konštrukčné materiály alebo lepidlá).Kontakt: ondrej.sausa@savba.sk -
Študijný program:
Kvantová elektronika a optika a optická spektroskopia / FMFI UKAnotácia:
The goal of this thesis work will be to leverage quantum resources that came available to experimentalists since the second quantum revolution to either investigate and better understand fundamental concepts of the quantum theory or demonstrate potentially new applications for future quantum technologies. This work will be achieved through the realization of several photonic-based experimental setups: single photon sources, generation of entanglement, spectroscopy-based stabilization schemes for feedback loop and more.Kontakt: djeylan.aktas@savba.sk -
Študijný program:
Kvantová elektronika a optika a optická spektroskopia / FMFI UKAnotácia:
Glioblastóm je jedným z najagresívnejších typov rakoviny. Rekurencia po počiatočnej eradikácii je extrémne vysoká, kedy sa nádory objavujú lokálne so zvýšenou rezistenciou na liečbu. Lokálne sprostredkovaná fototermálna terapia umožňuje deštrukciu nádoru bez liečiva pomocou tepla, čím sa obchádza heterogenita glioblastómu, obmedzenia hematoencefalickej bariéry a konvenčné mechanizmy rezistencie voči liečivám, navyše bez ovplyvnenia okolitých zdravých tkanív. Implantovateľné alebo injikovateľné hydrogélové matice sú schopné transportovať terapeutické vektory do miesta nádoru a uvoľniť ich po stimuloch. Cieľom dizertačnej práce je vyvinúť i) funkčné hydrogély podľa princípu „trójskeho koňa“ so zabudovanými fototermálnymi nanočasticovými konjugátmi, ii) overené in vitro a iii) doplnené o najmodernejšie štrukturálne a chemické mapovanie na nano-úrovni. Funkčné fototermálne nanočastice MoOx reagujúce na pH budú konjugované s tumor navádzajúcimi RGD peptidmi a vložené do polymérnych matíc na báze poly(2-oxazolínu) (netoxické, bioodburateľné) a tulipalínu A (z biologických zdrojov). Nanokonjugát-hydrogélové štruktúry a in vitro vzorky budú podrobené štúdiám pomocou nanoskopie blízkeho poľa, silovej spektroskopie, atómovej silovej mikroskopie a konfokálnej Ramanovej mikroskopie, za účelom charakterizovať javy na nano-úrovni. Kandidát si osvojí stavbu nanočastíc a konjugátov, ich podrobnú charakterizáciu (fyzikálnu, chemickú, biologickú) a pokročilé mikroskopické techniky. Navrhovaná téma umožní kandidátovi rozšíriť svoje vedomosti prostredníctvom originálneho výskumu a kritickej analýzy.Literatúra:
Annušová et al, ACS Omega, 2023, 8, 47, 44497–44513, doi: 10.1021/acsomega.3c01934; Nan et al, Appl Spectrosc Rev, 2021, 56, 7, 531–552, 2021, doi: 10.1080/05704928.2020.1830789; Lamprecht, C. et al., Biomedical Sensing with the Atomic Force Microscope, in Bhushan B. (eds) Nanotribology and Nanomechanics. 135–173 (Springer, 2017)Kontakt: adriana.hvizdosova.annusova@savba.sk -
Študijný program:
Kvantová elektronika a optika a optická spektroskopia / FMFI UKAnotácia:
Tuhoátkové batérie (SSB) budúcej generácie majú potenciál zmeniť oblasť elektromobility, pretože ponúkajú zvýšenú bezpečnosť a vyššiu hustotu energie. Úspešné využitie tohto potenciálu však závisí od hlbšieho pochopenia redoxných reakcií prebiehajúcich v SSB. Tieto znalosti sú nevyhnutné na zlepšenie cyklickej využiteľnosti týchto batérií. Cieľom tohto projektu je vyvinúť operando zostavu využívajúcu širokouhlý rozptyl RTG žiarenia (WAXS) na analýzu týchto reakcií v reálnom čase počas cyklovania batérií v laboratórnych podmienkach.V rámci projektu sa využijú najmodernejšie laboratórne mikrofokusové zdroje RTG žiarenia s vysokou brilanciou (Ag Ka) a 2D RTG detektory CdTe. Tieto experimenty sa budú realizovať v spolupráci s projektmi EÚ HORIZON, OPERA a SEATBELT, čím sa garantuje zapojenie do vysoko motivovaného medzinárodného výskumného tímu.Literatúra:
1. Jürgen Janek and Wolfgang G. Zeier, “Challenges in Speeding up Solid-State Battery Development,” Nature Energy 2023 8:3 8, 230–40, https://doi.org/10.1038/s41560-023-01208-9.Kontakt: karol.vegso@savba.sk -
Študijný program:
Kvantová elektronika a optika a optická spektroskopia / FMFI UKAnotácia:
Nová generácia tuholátkových batérií (SSB) založených na sírových katódach má potenciál prevziať kľúčovú úlohu pri formovaní budúcnosti elektromobility vďaka ich zvýšenej bezpečnosti a perspektíve vyššej hustoty energie. Na dosiahnutie tohto potenciálu je však nevyhnutné hlbšie pochopiť redoxné reakcie prebiehajúce v Li-S SSB, pretože tieto poznatky sú kľúčové pre zlepšenie ich cyklickej prevádzky. V tomto projekte sa zameriame na vývoj tandemu operando metód širokouhlého rozptylu röntgenového žiarenia (WAXS) a GEIS (galvanostatickej elektrochemickej impedančnej spektroskopie), ktoré sa budú aplikovať počas cyklovania Li-S batérií v reálnom čase v laboratórnych podmienkach. Použijeme najnovšiu generáciu laboratórnych mikrofokusových zdrojov röntgenového žiarenia s vysokou brilanciou (Ag Ka) a 2D röntgenových detektorov na báze CdTe. Experimenty sa budú realizovať v spolupráci s projektom EÚ HORIZON ANGeLiC, čo zabezpečí účasť v medzinárodnom, vysoko motivovanom výskumnom tíme.Literatúra:
1. Huang et al. Anode-Free Solid-State Lithium Batteries. Advanced Energy Materials, 12 (26), 2022, 2201044, doi 10.1002/aenm.202201044.Kontakt: peter.siffalovic@savba.sk -
Študijný program:
Fyzikálne inžinierstvo / FEI STUAnotácia:
Témou doktorandskej práce je vyšetriť závislosti transportu tepla prírodných drevených materiálov a ich kompozitov. Kompozity na báze drevnej hmoty zlepené polymérnymi materiálmi patria do triedy trvalo udržateľných izolačných materiálov s potenciálom využitia v drevostavbách. Dobré tepelne-izolačné vlastnosti ich predurčujú na použitie v drsnejších klimatických podmienkach. Efektívnosť ich použitia v reálnych klimatických podmienkach závisí na mnohých parametroch. Transport tepla v takýchto materiáloch je multi-parametrický pretože sa jedná o simultánny prestup tepla cez komponenty štruktúry. Experimentálne budú použité prechodové nestacionárne termofyzikálne metódy, konkrétne impulzná a koková prechodová metóda a jedno-sondová metóda plošného horúceho disku. Jednou z úloh bude stanoviť termofyzikálne parametre anizotropných materiálov pre rôzne smery ich štruktúry. Ďalšou úlohou je posúdenie vhodnosti fyzikálnych a numerických modelov pre transport tepla nehomogénnou štruktúrou s rôznou geometriou častíc dreveného plniva. Výsledky získané numerickým modelom budú porovnané s údajmi získanými experimentálnymi metódami.Kontakt: vlastimil.bohac@savba.sk -
Študijný program:
Fyzikálne inžinierstvo / FEI STUAnotácia:
Charakterizácia tepelných vlastností materiálov je základnou podmienkou ich použitia v súčinnosti s ich použitím v reálnych podmienkach. V poslednom období sme zaznamenali nárast počtu nestacionárnych meracích metód založených na princípe dynamickej zmeny teploty. Prechodové, alebo dynamické metódy používajú na charakterizáciu tepelne transportných a materiálových parametrov nestacionárne teplotné pole. Zvyčajne je sledovaná teplotná odozva na tepelný impulz generovaný zdrojom tepla. Snímanie teplotnej odozvy je realizované dvoma spôsobmi. Buď v istej vzdialenosti od zdroja impulzu alebo v mieste zdroja/senzora. Podľa toho delíme senzory na dvoj-sondové a jedno-sondové. V prípade jedno-sondových senzorov je teplotná odozva snímaná samotným vykurovacím elementom. Teplota je snímaná buď termočlánkom umiestneným mimo zdroja tepla, alebo priamo senzorom ktorý súčasne sníma odozvu na tepelnú poruchu v tvare impulzu alebo jednotkového skoku. Z teplotnej odozvy sa aplikovaním príslušného fyzikálneho modelu minimalizáciou parametrov hľadajú koeficienty tepelnej a teplotnej vodivosti a objemovej tepelnej capacity alebo hmotnostnej tepelnej kapacity. Použitie jedno-sondových senzorov a vývoj metód a meracích prístrojov na vyšetrovanie tepelných vlastností materiálov je preto zaujímavým a potrebným krokom ku zlepšeniu experimentálnych meracích techník. Výseldky vývoja jednosenzorových metód, senzorov a meracej elektroniky umožnia efektívnejší základný a aplikovaný výskum riešenia problémov transportu tepla pre širokú škálu nových technologicky zaujímavých materiálov aj v rôznych odvetviach priemyslu.Kontakt: vlastimil.bohac@savba.sk