V rámci projektu Otevřená věda nabízí Ústav fotoniky a elektroniky témata pro středoškolské odborné činnosti.
Témata studentských prací:
- Záření živých organismů (SŠ): Světélkování některých organizmů, které je viditelné pouhým okem, je velice poutavým jevem, který fascinuje lidstvo od nepaměti. Již méně je známo, že veškeré organizmy, včetně člověka, jsou zdrojem slabého světelného záření. Toto záření není pouhým okem viditelné, dá se ale zaznamenávat pomocí velice citlivých detektorů. Pochody vedoucí ke vzniku zmiňovaného záření mají původ v metabolismu organizmů, proto se očekává využití jeho detekce pro diagnostické účely.
Stážista si osvojí základní znalosti o procesech, které toto záření produkují, metodách jeho měření a možném využití v biomedicínské diagnostice. Téma stáže je mezioborové (fyzika, chemie, biologie), avšak důraz na konkrétní obor bude přizpůsoben zaměření studenta.
- Příprava a charakterizace polovodičových nanomateriálů (VŠ): S rostoucím rozvojem nanotechnologií se objevují nové požadavky na přípravu, manipulaci a charakterizaci nanostruktur. Nabízíme možnost podílet se na výzkumu v nově vytvořeném týmu, který se zabývá studiem elektronických a optických jevů na povrchu a rozhraní polovodičových nanomateriálů. K tomuto účelu bude sloužit zejména unikátní nanotechnologický a nanodiagnostický přístroj s elektronovým mikroskopem s vysokým rozlišením, fokusovaným svazkem Ga iontů, hmotnostním spektrometrem sekundárních iontů, injekčním systémem plynů a řadou detektorů sekundárních a zpětně odražených elektronů a rentgenového záření. Student bude moci pracovat na výzkumu přípravy a charakterizace uspořádaných polí polovodičových nanotyčinek, ovlivňovat jejich strukturní, chemické a fyzikální vlastnosti pro aplikace v senzorech plynů a detektorech záření.
- Příprava a charakterizace polovodičových nanotyčinek (SŠ): S rostoucím rozvojem nanotechnologií se objevují nové požadavky na přípravu, manipulaci a charakterizaci nanostruktur. Nabízíme možnost podílet se na výzkumu v nově vytvořeném týmu, který se zabývá studiem polovodičových nanomateriálů. Jedním z důležitých nástrojů je unikátní nanotechnologický a nanodiagnostický přístroj s elektronovým mikroskopem s vysokým rozlišením, fokusovaným svazkem Ga iontů, hmotnostním spektrometrem sekundárních iontů, injekčním systémem plynů a řadou detektorů sekundárních a zpětně odražených elektronů a rentgenového záření. Student bude moci pracovat na výzkumu přípravy a charakterizace uspořádaných polí polovodičových nanotyčinek a ovlivňovat jejich vlastnosti pro aplikace v senzorech plynů a detektorech záření. Přístroj umožňuje modifikovat podložku elektronovým a iontovým svazkem v oblastech o velikosti desítek nanometrů a ovlivňovat tak umístění nanoobjektů na podložce a připravovat na nich elektrické kontakty.
V případě zájmu o projekty v rámci projektu Otevřená věda prosím kontaktujte Ing. Adélu Michkovou na email: michkova@ufe.cz, telefon: +420 266 773 429.
Ostatní studentské projekty:
Příprava tenkých vrstev pro fotoniku
Základní technikou přípravy tenkých vrstev je depozice z kapalné fáze metodami spin-coating a dip-coating. Při spin-coatingu se roztok nakape na substrát, který se roztočí. Odstředivou silou se kapka roztáhne po povrchu substrátu a vytvoří tenkou vrstvu. Dip-coating je založený na vytažení substrátu z roztoku. Jestliže roztok smáčí substrát zůstane na něm po vytažení tenká vrstva. U obou metod se nanesená vrstva dále tepelně zpracuje, aby vznikl materiál o požadovaných krystalických vlastnostech. Cílem práce je příprava tenkých vrstev z koloidních roztoků. Připravené roztoky budou naneseny na substráty metodou spin-coating a dip-coating. Připravené vrstvy budou tepelně zpracovány. V průběhu přípravy bude studován vliv procesních parametrů na tloušťku připravených vrstev. Na připravených vrstvách budou studovány jejich optické vlastnosti. Připravené vrstvy budou testovány pro přípravu Braggovských reflektorů a optických zesilovačů.
Příprava skel metodou sol-gel
Většina skel se připravuje tavením ze směsi pevných látek. Kromě této tradiční metody se pro přípravu speciálních skel využívají i další metody jakými je například depozice z plynné fáze nebo metoda sol-gel. Metoda sol-gel je založena na srážení nanočástic z kapalného prostředí a vzniku pevného gelu, který se dále tepelně zpracuje na kompaktní sklovinu. Nejprve se připraví stabilní roztok nanočástic, který se nazývá sol. Vhodnou úpravou fyzikálně-chemických vlastností solu dochází k jeho gelaci. Vznikne tak gel, který se vysuší a přetaví na skelný nebo nanokrystalický materiál. Výhodou takto připravených materiálů je jejich vysoká homogenita, čistota a nižší teploty zpracování než u klasických tavících procesů.
Cílem práce je příprava borosilikátových a fosfátových skel metodou sol-gel. V rámci práce budou připraveny stabilní soly, které svým složením budou odpovídat komečním sklovinám. U připravených solů budou nalezeny takové podmínky, které povedou ke vzniku gelu. Připravený gel bude vysušen a vyžíhán na skelný, nebo nanokrystalický materiál.
V případě zájmu o tyto témata prosím kontaktujte Ing. Jana Mrázka, Ph.D. na email mrazek@ufe.cz.
