Facebook Instagram Twitter RSS Feed PodBean Back to top on side

Zoznam národných projektov SAV

Lock Databáza národných projektov

Ústav experimentálnej fyziky SAV, v. v. i.

Analýza obrazových sekvencií metódami hlbokého učenia vo vybraných biofyzikálnych experimentoch

-

Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2024
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Tomori Zoltán CSc.

Anomálne škálovanie v turbulentných systémoch s narušenou symetriou

Anomalous scaling in turbulent systems with symmetry breaking

Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2024
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Jurčišin Marián PhD.
Anotácia:Turbulentné správanie sa patrí medzi základné vlastnosti rôznych makroskopických fyzikálnych, chemických, biologických, sociálno-ekonomických, finančných ako aj environmentálnych systémov. Typickými, veľmi dobre známymi príkladmi turbulentného pohybu sú rôzne atmosférické javy (tornáda, hurikány, cyklóny, atď.), turbulentné prúdenia v riekach a oceánoch a turbulentné prúdenia v elektricky vodivých prostrediach (pohyb vonkajšieho zemského jadra, slnečný vietor, atď.). Základnou úlohou teoretického výskumu turbulentných systémov je v prvom rade pochopenie fundamentálnych fyzikálnych vlastností turbulentných prúdení, ktoré sú spoločné pre všetky turbulentné systémy, a ktoré by potenciálne mohli byť v budúcnosti aplikované v technickej praxi. V tejto súvislosti, hlavným cieľom projektu je štúdium vplyvu narušenia symetrií rozvinutých turbulentných prostredí na vlastnosti anomálneho škálovania korelačných funkcií fluktuujúcich polí ako aj na univerzálne charakteristiky turbulentných systémov.

Dekoherencia v mechanických rezonátoroch pri nízkych teplotách

-

Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2025
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Človečko Marcel PhD.

Diskrétna gravitácia, kvantové javy a ich aplikácia na rôzne druhy fyzikálnej reality

-

Doba trvania: 1.1.2023 - 31.12.2026
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Pinčák Richard PhD.

Elektrokatalyzátory pre efektívnu produkciu vodíka pre budúce elektrolyzéry a palivové články

-

Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2025
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Baťková Marianna PhD.
Anotácia:Rozvoj aktivít v oblasti vodíkových technológií podporila vo svojom strategickom dokumente „Stratégia vodíka pre klimaticky neutrálnu Európu“ aj Európska komisia a Slovensko má dnes vypracovanú národnú vodíkovú stratégiu. Už v roku 2015 bola založená Národná vodíková asociácia na podporu výskumu, implementácie a využívania vodíkových technológií. V súčastnosti v Košiciach vzniká Vodíkové technologické centrum s hlavnou koncepciou „Power-to-Gas“ využívajúcou obnoviteľné zdroje energie bez negatívnych dopadov na ľudský život a závislosti na fosílnych palivách. Voda je dôležitým zdrojom vodíka a elektrolýza vody sa javí ako najsľubnejšia technológia na výrobu vodíka. Avšak skôr než bude možné uznať vodík za ekonomicky rentabilný zdroj paliva a využívať ho pre rozsiahle aplikácie s mimoriadnym energetickým potenciálom, je nevyhnutné vyvinúť jednoduché, efektívne a bezpečné metódy jeho získavania. Zatiaľ elektrochemicky najaktívnejšie katalyzátory pre vývoj vodíka (HER) s najnižším nadpätím sú vzácne kovy. Vysoké náklady a nedostatok vzácnych kovov motivujú vedcov k hľadaniu konkurenčných lacných alternatív. Vnútorná štruktúra fosfidov prechodných kovov ich predurčuje k využitiu ako elektrokatalyzátory, ktoré by mohli výrazne vylepšiť výkon v zostave membránových elektród pre vývoj vodíka. Vynikajúca disperzia a pórovitosť takýchto elektrokatalyzátorov umožní plné využitie aktívnych miest v elektródovej reakcii a tým zlepšenie elektrokatalytickej účinnosti. Preto je hlavnou výzvou tohto projektu zníženie výrobných nákladov na výrobu vodíka a zároveň udržanie vysokej účinnosti elektrolýzy vody v membránových elektrolyzéroch. Podstatný cieľ projektu bude venovaný zdokonaleniu elektródových materiálov elektrolýzy vody na báze modifikovaných uhlíkových vlákien, výsledkom čoho bude technológia, ktorá by mala viac priblížiť využitie vodíka ako paliva v komerčných aplikáciách.

Funkcionalizované magnetické nanočastice pre MRI zobrazovanie distribúcie liečiva v pľúcach pri experimentálnom syndróme akútnej respiračnej tiesne (ARDS)

Functionalized magnetic nanoparticles for MRI imaging of drug distribution in the lungs in experimental acute respiratory distress syndrome (ARDS)

Doba trvania: 1.1.2023 - 31.12.2026
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Koneracká Martina CSc.
Anotácia:Predkladaný projekt je zameraný na syntézu a funkcionalizáciu magnetických nanočastíc pre MRI zobrazovanie distribúcie liečiva N-acetylcysteín v pľúcach pri experimentálnom syndróme akútnej respiračnej tiesne (ARDS). Prvým krokom bude príprava konjugátu pozostávajúceho z magnetických nanočastíc modifikovaných funkčnými skupinami vhodnými na konjugáciu liečiva. Funkcionalizácia častíc a konjugácia liečiva sa bude optimalizovať a študovať fyzikálno-chemickými metódami akými sú napr. UV/Vis a IČ spektroskopia, mikroskopia, kalorimetria či magnetické merania. V ďalšej fáze bude konjugát analyzovaný pomocou MRI a porovnaný s vlastnosťami komerčne dostupných MRI kontrastných látok. V treťom kroku sa vytvorí relevantný model ARDS a pripravené magnetické nanočastice s naviazaným liečivom budú aplikované do pľúc. Následne sa budú zobrazovať pomocou optimalizovaných MRI techník s cieľom študovať priestorovú distribúciu liečiva v pľúcach pri ARDS. Výstupy projektu majú priamy aplikačný potenciál pre klinickú prax.

Funkčné magnetické materiály s perovskitovou štruktúrou na báze oxidov vzácnych zemín a prechodných kovov

Functional magnetic materials with perovskite structure based on rare earth and transition metal oxides

Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2024
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihalik Marián CSc.
Anotácia:Časť projektu je venovaná štúdiu multiferroických materiálov a ďalšia časť možnej funkcionalite materiálov s perovskitovou štruktúrou z hľadiska uskladnenia vodíka alebo aplikácie koloidu s nanočasticami na hypertermiu. Zahŕňa prípravu substitučných tuhých roztokov a konštrukciu magnetických fázových diagramov RTO3 (R = Nd, Pr, Sm, Tb, Dy a T = Ti, Cr, Mn, Fe). Fyzikálne vlastnosti ovplyvňuje nielen dopovanie, ale aj obsah kyslíka. Defektná štruktúra sa môže použiť na uskladonenie vodíka. Experimentálnych techniky, ako je rast kryštálov a charakterizácia monokryštálov, syntéza magnetických nanočastíc a štúdium rôznych fyzikálnych vlastností doplňuje teoretický prístup, ktorý je založený na metóde funkcionálu hustoty. Projekt slúži na opätovné preskúmanie závislosti fyzikálnych vlastností multiferroických zlúčenín RMnO3 na obsahu kyslíka. Koncepcia ukladania vodíka vo vakanciách v týchto zlúčeninách je nová a tiež „smart“ hypertermia založená na ferokvapaline z magnetických nanočastíc na báze manganitov.

Funkčné nano- a mikrodrôty s význačnými vlastnosťami.

Functional nano- and microwires with outstanding properties

Doba trvania: 1.1.2023 - 31.12.2025
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kováč Jozef CSc.
Anotácia:Projekt je zameraný na vývoj a charakterizáciu funkčných nano a mikrodrôtov, ktoré sa vyznačujú význačnými fyzikálnymi vlastnosťami v podobe javu tvarovej pamäte, magnetokalorického javu, magnetickej bistability a pod. Tieto vlastnosti sa dajú s výhodami použiť pri konštrukcii miniatúrnych senzorov a aktuátorov teploty, predĺženia a pod. Na výrobu týchto materiálov budú použité škálovateľné metódy (elektrodepozícia, Taylor Ulitovski metóda), ktoré umožňujú prípravu veľkého množstva vzoriek a tým aj jednoduchý prechod k aplikáciám. Cieľom je preskúmať najdôležitejšie parametre určujúce funkčné vlastnosti , čo umožňuje následne uvedené javy modifikovať z pohľadu pracovného rozsahu a amplitúdy. Tvar drôtu vnáša do uvedených javov tvarovú anizotropiu, ktorá dokáže zvýrazniť funkčné vlastnosti vo vybranom smere a uľahčuje následnú aplikáciu uvedených materiálov.

Interdisciplinárne aplikácie pozorovania a výskumu kozmického žiarenia na pracovisku ÚEF SAV na Lomnickom štíte

Interdisciplinary applications of cosmic rays observation and research in the laboratory of Institute of Experimental Physics of SAS at the Lomnicky stit observatory

Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2024
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kubančák Ján PhD.
Anotácia:Cieľom projektu je vytvoriť podmienky pre ďalší rozvoj interdisciplinárnych aplikácií výskumu kozmického žiarenia na pracovisku ÚEF SAV na Lomnickom štíte, a to hlavne prostredníctvom: a) zachovania kontinuity v oblasti pozorovania kozmického žiarenia, b) inovácie a rozvoja pracoviska a c) intenzívnej vedeckej spolupráce a propagácie pracoviska. V rámci projektu bude kladený dôraz na analýzu a vyhodnocovanie dát zaznamenaných neutrónovým monitorom a zariadením SEVAN počas 24. a v prvej tretine 25. slnečného cyklu. Vedecká práca bude zintenzívnená v oblasti spolupráce v oblasti radiačnej ochrany pred kozmickým žiarením a v oblasti vývoja a testovania detektorov v zmiešaných radiačných poliach vyskytujúcich sa na vysokohorských observatóriách. Jedným z výsledkov projektu bude spätná analýza zvýšenej alebo zníženej intenzity sekundárneho kozmického žiarenia v atmosfére v obdobiach s významnými fluktuáciami slnečnej aktivity, ktoré sa vyskytli v rokoch 2014 - 2024.

Iónové kvapaliny a hlboko eutektické zmesi ako modulátory stability a agregácie proteínov

-

Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2025
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana PhD.

Magnetická frustrácia a kvantové oscilácie v kvázi 2D a 3D boridoch

-

Doba trvania: 1.1.2024 - 31.12.2027
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Orendáč Matúš PhD.
Anotácia:Boridy tvoria širokú triedu materiálov s rôznorodými fyzikálnymi vlastnosťami. Kovové geometricky frustrované magnetické tetraboridy (REB4), kde RE predstavuje prvok zo skupiny vzácnych zemin, sú kvázi-2D frustrované systémy s rôznou silou anizotropie a rovnakou kryštálovou mriežkou. Tieto systémy tvoria ideálne prostredie pre štúdium súvislostí medzi anizotropiou a magnetizačnými procesmi. Pomocou odklonu magnetického poľa od ľahkej osi magnetizácie je možné pozorovať aj tie zložky medzi-spinových interakcií ktoré sa neprejavujú pri poli orientovanom v smere ľahkej osi čo prispeje k vývoju presnejších teoretických modelov. Štúdiom kvantových oscilácií v SmB6, ktoré je považované za predstaviteľa silne korelovaných topologických systémov, a v iných vybraných hexaboridoch bude možné prispieť originálnymi výsledkami do dlhotrvajúcej diskusie či sa v prípade SmB6 jedná o topologický izolátor alebo nie. Otázka pôvodu kvantových oscilácií v SmB6 je totiž stále veľmi aktuálnou a otvorenou.

Magneticky mäkké nanokryštalické materiály pripravené nekonvenčnými technikami tepelného spracovania

Soft magnetic nanocrystalline materials prepared by unconventional thermal processing techniques

Doba trvania: 1.1.2023 - 31.12.2026
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Škorvánek Ivan CSc.

Magneticky modifikovaný textil

Magnetically modified textiles

Doba trvania: 1.7.2023 - 30.6.2027
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.

Mezoškálové javy v systémoch polymérnych a nepolymérnych látok a metodológia skúmania

-

Doba trvania: 1.1.2023 - 31.12.2026
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Sedlák Marián DrSc.

Misfolding proteins in amyloid diseases and their prevention/therapy

Misfolding proteins in amyloid diseases and their prevention/therapy

Doba trvania: 1.9.2023 - 31.8.2027
Program: Iné projekty
Zodpovedný riešiteľ: M. Tech. Kareem Abdul Hanan

Nano-funkcionalizácia kvapalín pre olejové transformátory

Nano-functionalization of liquids for liquid-immersed transformers

Doba trvania: 1.7.2023 - 30.6.2027
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Rajňák Michal PhD.
Anotácia:Aktuálny rast spotreby elektrickej energie a ekologizácia jej distribúcie predstavujú spolu so súčasným zdražovaním materiálov na výrobu distribučných transformátorov výzvu pre aplikovaný výskum v oblasti elektroenergetiky. Zámerom predkladaného projektu je reagovať na túto výzvu funkcionalizáciou súčasne používaných kvapalín v elektrických transformátoroch s cieľom efektívne zvýšiť ich chladiacu účinnosť so zachovaním alebo zlepšením ich dielektrických a izolačných vlastností. Pre tento projekt budú vybrané kvapaliny používané v distribučných transformátoroch výrobcu, ktorý je odberateľom výsledkov tohto výskumu. Ide predovšetkým o komerčné kvapaliny na báze skvapalneného zemného plynu, syntetických a prírodných esterov. Na základe súčasných poznatkov vedeckého výskumu budú tieto kvapaliny funkcionalizované nanotechnologiami a nanomateriálmi, ktorými je možné výrazne zlepšiť tepelnú vodivosť, prirodzenú aj termomagnetickú konvekciu a zefektívniť tak celkový tepelný transport v kvapalinách. Na funkcionalizáciu budú použité nanoaditíva prevažne z uhlíka (fulerén, nanodiamant) a oxidov železa, či iných feromagnetických prvkov. Na funkcionalizovaných kvapalinách budú uskutočnené laboratórne merania fyzikálno-chemických, elektrických, magnetických a tepelných vlastností. Podľa výsledkov analýz laboratórnych experimentov a numerických simulácii budú vybrané nanokvapaliny s najväčším potenciálom pre zlepšenie tepelných a izolačných vlastností transformátora. Vybrané nanokvapaliny budú testované priemyselným partnerom (odberateľom výsledkov výskumu) a následne aplikované vo vybranom distribučnom 250 kVA transformátore. Takýto transformátor bude podrobený otepľovacím skúškam a elektrickým meraniam na transformátore. Je možné očakávať, že nanofunkcionalizáciou kvapalín sa dosiahne nižšia pracovná teplota transformátora, čo môže viesť k predĺženiu životnosti transformátora, ale aj k výrobe menších, materiálovo nenáročných transformátorov.

Necentrosymetrické supravodiče

-

Doba trvania: 1.1.2024 - 31.12.2027
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kačmarčík Jozef PhD.

Objasnenie počiatočných štádií amyloidnej agregácie proteínov - od mechanizmu k terapii

Unraveling the early events of protein amyloid aggregation - from mechanism to therapy

Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2024
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana DrSc.
Anotácia:Štruktúrne zmeny poly/peptidov podmieňujúce tvorbu amyloidných agregátov sú spojené s doteraz nevyliečiteľnými ochoreniami, ako napr. Alzheimerova choroba alebo diabetes typu II. Všeobecné mechanizmy tvorby amyloidných fibríl a ich charakterizácia sú pomerne dobre známe, avšak počiatočné štádiá fibrilizácie poly/peptidov ostávajú stále neobjasnené. Projekt je zameraný na pochopenie mechanizmov, ktoré vedú k tvorbe pre-fibrilárnych (čiastočne ro/zbalených intermediátov, nukleačných jadier, oligomérov) a fibrilárnych amyloidných agregátov vybraných globulárnych a prirodzene rozbalených proteínov. Zameriame sa na štúdium kinetiky tvorby pre-fibrilárnych štruktúr, ich morfológie a cytotoxicity za rôznych experimentálnych podmienok a v prítomnosti vybraných interakčných partnerov (malé molekuly, nanočastice). Získané výsledky prispejú k lepšiemu pochopeniu počiatočných mechanizmov tvorby amyloidnej agregácie a identifikácii inhibítorov s terapeutickým potenciálom pre amyloidné ochorenia.

Perspektívne elektrónové spinové systémy pre budúce kvantové technológie

Perspective electronic spin systems for future quantum technologies

Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2025
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Vargová Hana PhD.
Anotácia:Projekt si kladie za cieľ komplexné pochopenie možností a limitujúcich faktorov elektrónových spinových systémov pre kvantové počítanie a kvantové spracovanie informácie, ktoré bude skúmané kombináciou pokročilých analytických a numerických metód zahrňujúcich okrem iného exaktné mapovacie transformácie, teóriu lokalizovaných magnónov, exaktnú diagonalizáciu, metódy tenzorových sietí, teóriu funkcionálu hustoty, Monte Carlo simulácie a metódu renormalizačnej grupy pre maticu hustoty. Konkrétne vyšetríme možnosť stabilizácie bipartitného a multipartitného kvantového previazania ako zásadného kvantového javu nevyhnutného pre kvantové počítanie a kvantové spracovanie informácie aspoň po teplotu kvapalného dusíka alebo dokonca až po izbovú teplotu. Preskúmame tiež spôsobilosť pulznej elektrónovej spinovej rezonancie na manipuláciu spinových qubitov. Kvantové spinové systémy s topologicky chránenými hranovými stavmi spôsobilými na topologické kvantové počítanie budú podrobne preskúmané spoločne s niektorými vybranými kvantovými spinovými reťazcami študovanými v spojitosti s uskutočnením kvantovej teleportácie. Frustrované Heisenbergove spinové systémy podporujúce buď prítomnosť netriviálnej skyrmionovej fázy alebo fáz magnónových kryštálov budú skúmané v súvislosti s možnosťou uschovania kvantovej informácie alebo realizácie zložitejších kvantových obvodov. Heteroštruktúry zložené z atomárne tenkých vrstiev viazaných van der Waalsovými silami budú preskúmané vzhľadom na možnosť supravodivého párovania a topologického kvantového počítania. Študované elektrónové spinové systémy sú motivované snahou pochopiť netradičné správanie existujúcich reálnych magnetických materiálov, alebo budú prípadne doplnené o príslušné návrhy ich experimentálnej realizácie.

Procesy samousporiadania v mäkkých hybridných zmesiach kvapalných kryštálov a nanočastíc

Self-organization processes in soft hybrid mixtures of liquid crystals and nanoparticles

Doba trvania: 1.1.2021 - 31.12.2024
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tomašovičová Natália CSc.
Anotácia:Cieľom projektu je rozšíriť výskum kvapalných kryštálov dopovaných rôznymi nanočasticami z pohľadu samousporiadania, ktorý má nepopierateľný význam nielen vo všetkých oblastiach prírodných vied, ale má výrazný dopad aj na spoločenské vedy. V takýchto kompozitoch je proces samousporiadania riadený slabým vzájomným pôsobením nanočastíc, samousporiadaním matrice a topologickými defektami. Experimentálne sa zameriame na samousporiadanie v týchto kompozitoch vyvolané elektrickým/magnetickým poľom na rôznych úrovniach (mikro-, nano-) a na preskúmanie tohto procesu v rôznych fázach, izotropnej, nematickej, cholesterickej. Očakávame, že naše výsledky môžu byť využité v aplikáciách ako je riadený transport materiálu, magnetické/elektrické prepínače/senzory, chemické senzory, biosenzory, mikrofluidné zariadenia, lab-on-a-chip zariadenia atď. Sme presvedčení, že systematické štúdie v tejto oblasti môžu zásadne zmeniť súčasné poznanie.

Produkcia ťažkých kvarkov ako sonda kvantovej chromodynamiky

Heavy quark production as a probe of Quantum Chromodynamics

Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2025
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Nemčík Ján CSc.
Anotácia:Projekt je zameraný na ďalší rozvoj a testovanie teoretických popisov rôznych javov kvantovej chromodynamiky (QCD) v úzkej náväznosti na najnovšie fenomenologické modely časticovej fyziky. Hlavný dôraz sa kladie na štúdium niekoľkých zásadných aspektov QCD dynamiky v produkcii ťažkých kvarkov, hlavne v elektroprodukcii kvarkónií na protónových a jadrových terčíkoch pri vysokých energiách súvisiacich s prebiehajúcimi meraniami na urychľovači LHC, ako aj s prípravou fyzikálneho programu nedávno schváleného elektrón-iónového zrážača (Electron-Ion Collider (EIC)).

Pružné mikroštruktúry a mikroroboty pre biomedicínske labon-chip aplikácie

-

Doba trvania: 1.7.2022 - 30.6.2026
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Tomori Zoltán CSc.
Anotácia:Rozmach biomedicínskych „lab-on-chip“ (LOC) aplikácií za posledné dve desaťročia priniesol potrebu miniaturizácie konvenčných mechanických zariadení: ovládačov, snímačov, resp. manipulátorov. Svetlom ovládané mechanické mikroštruktúry zachytené a polohované pomocou optickej pinzety sa dajú ľahko integrovať do mikrofluidného LOC prostredia. Prevažná väčšina mikroštruktúr riadených svetlom sa pripravuje dvojfotónovou polymerizáciou. Hlavným cieľom projektu je využitie možností, ktoré ponúkajú pružné (deformovateľné) mikroštruktúry doteraz nepoužité v biomedicínskych aplikáciách. Zameriame sa na dve dobre definované oblasti LOC aplikácií: na mikroreológiu a na mikromanipuláciu so živými bunkami. Vyvinieme mikroviskozimetre, ktoré využívajú účinok okolitého kvapalného prostredia na deformáciu (vychýlenie) flexibilných mikropružiniek. Nové viskozimetre budú ukotvené na povrchu podložného sklíčka, alebo budú mobilné a opticky prenosné vo vnútri mikrofluidného systému. Navrhneme a otestujeme svetlom riadené elastické mikroroboty na zachytenie, transport a uvoľnenie jednotlivých živých buniek. Automatizáciou práce vyvinutých mikromanipulátorov dosiahneme, aby autonómnym spôsobom budovali mnohobunkové systémy napodobňujúce tkanivá. Na uľahčenie vývoja a optimalizácie pružných mikroštruktúr určíme materiálové vlastnosti fotopolymérov porovnaním experimentálnych výsledkov získaných pri deformácii mikroštruktúr s výsledkami numerických simulácií.

REBCO masívne supravodiče na báze Y, Gd, Sm a Eu pre praktické aplikácie

-

Doba trvania: 1.7.2022 - 30.6.2026
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum a vývoj vybraných REBCO masívnych monokryštalických supravodičov (MMS). Preskúmame systémy YBCO, GdBCO, SmBCO a EUBCO, ktoré sú v súčasnosti preferované z hľadiska zvládnutia ich výrobnej technológie a špecifických aplikácií. Na základe našich najnovších výsledkov sa zameriame na legovanie LREBCO (LRE- ľahké vzácne zeminy) prvkami, ktoré potláčajú substitúciu Ba/LRE v kryštálovej mriežke, pridanie nanokryštalického BaCeO3, bimodálnu rozmerovú distribúciu piningových centier a konfiguráciu otvorov v REBCO MMS. Výsledky výskumu uplatníme pri vývoji technológie výroby MMS s optimalizovanými supravodivými a mechanickými vlastnosťami. Využitie výsledkov výskumu a vývoja dosiahnutých v rámci projektu predpokladá výrobca MMS CAN Superconductors s.r.o.

Štruktúra, supravodivé a mechanické vlastnosti masívnych REBCO supravodičov

Structure, superconducting and mechanical properties ov bulk REBCO superconductors

Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2024
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum vplyvu štruktúry na supravodivé a mechanické vlastnosti REBCO masívnych monokryštalických supravodičov (MMS). Bude skúmaný najmä vplyv bimodálnej rozmerovej distribúcie a objemového podielu RE2BaCuO5 (RE211) častíc v REBCO monokryštáli ako aj vplyv legovania. Získané poznatky budú slúžiť na optimalizáciu parametrov prípravy a štruktúry REBCO MMS tak, aby sa dosiahla kombinácia vysokej hodnoty zachyteného magnetického poľa a levitačnej sily so zvýšenou mechanickou pevnosťou. Použité budú experimntálne metódy práškovej metalurgie, rastu masívnych monokryštálov, RTG difrakcie, mikroskopickej optickej a elektrónovej mikroštruktúrnej analýzy, magnetizačné merania, merania zachyteného magnetického poľa, meranie pevnosti REBCO MMS. Projekt bude riešený v spolupráci s poprednými zahraničnými pracoviskami v rámci zmluvnej (SIT Tokyo, JTU Shanghai, CAN Superconductors) a neformálnej (University of Cambridge, CRISTMAT Caen, FzÚ Praha, ) spolupráce.

Štúdium a modifikácia vlastností pavúčieho proteínu nadprodukovaného v Escherichia coli

-

Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2025
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr., Ing. Šipošová Katarína PhD.

Teoretické štúdium frustrovaných magnetických systémov

Theoretical study of frustrated magnetic systems

Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2025
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Jurčišin Marián PhD.

Teoretické štúdium kooperatívnych javov v silne korelovaných elektrónových a spinových systémoch

Theoretical study of cooperative phenomena in strongly correlated electron and spin systems

Doba trvania: 1.1.2022 - 31.12.2025
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Farkašovský Pavol DrSc.
Anotácia:Predkladaný projekt je venovaný teoretickému štúdiu kooperatívnych javov v silne korelovaných elektrónových a spinových systémoch. Špeciálna pozornosť bude kladená na špecifikovanie kľúčových mechanizmov, ktoré vedú k formovaniu a stabilizácii nehomogénneho nábojového a spinového usporiadania, supravodivosti, itinerantného feromagnetizmu, elektrónového feroelektrického a magnetokalorického javu z dôvodu veľkého aplikačného potenciálu týchto javov a ich vzájomnej koexistencie. Štúdium bude prevedené na komplexnom modeli, ktorý bude čo možno najrealistickejšie zohľadňovať fyzikálne pomery v zlúčeninách vzácnych zemín a prechodových kovov a ktorý okrem spinovo nezávislej coulombovskej interakcie v d páse a f páse vezme do úvahy aj spinovo závislú (double-exchange) interakciu medzi oboma pásmi. Na riešenie tohto modelu plánujeme rozpracovať nové numerické metódy, ktoré budú následne použité v kombinácii so štandardnými metódami kvantovej štatistickej fyziky (DMRG a QMC) na štúdium vyššie spomínaných javov.

Teoretické štúdium vlastností geometricky a interakčne frustrovaných magnetických systémov

-

Doba trvania: 1.1.2023 - 31.12.2026
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Jurčišinová Eva PhD.

Topologicky netriviálne magnetické a supravodivé nanoštruktúry

-

Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2025
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof., RNDr. Samuely Peter DrSc., akademik US Slovenska

Viaczložkové ligandy ako modulátory cieľov spojených s patogenézou Alzheimerovej choroby

-

Doba trvania: 1.7.2023 - 30.6.2027
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana DrSc.

Vylepšenie supravodivých parametrov vysoko-entropických zliatin tenkých filmov

Enhancement of superconducting parameters in high-entropy alloy thin films

Doba trvania: 1.1.2024 - 31.12.2027
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Pristáš Gabriel PhD.
Anotácia:Supravodivé materiály sa stali neoddeliteľnou súčasťou najnovších technológii ako napr. kvantové počítače, jednofotónové detektory, magnetická rezonancia, SQUID a pod. Dosiahnutie supravodivosti pri izbových teplotách už nie je jediným cieľom, ale kľúčovým sa stáva cielené vylepšovanie supravodivých parametrov (horné kritické pole, kritická teplota) pre potreby aplikácií. Extrémne podmienky vo forme veľmi nízkych teplôt, vysokých tlakov a zredukovania dimenzií do kvázi dvoch rozmerov sú veľmi silnými nástrojmi pri tejto snahe. Obzvlášť, oblasť tenkých filmov prináša možnosť ovplyvniť supravodivé vlastnosti viacerými externými parametrami (napr. hrúbka filmu, typ podložky, rozhrania). Hlavným cieľom projektu je vylepšovanie supravodivých vlastností vysoko-entropických zliatin a ďalších materiálov vo forme tenkých filmov za účelom ich použitia v budúcich aplikáciách kvantových technológii.

Celkový počet projektov: 31