Zoznam národných projektov SAV
Ústav experimentálnej fyziky SAV, v. v. i.
„Matching“ granty ku zdrojom získaným od súkromného sektora v rámci výskumnej spolupráce - ÚEF SAV
-
CURAsoft - kontinuálne rýchle žíhanie pre vývoj nových magneticky mäkkých zliatin s nanokryštalickou štruktúrou
-
Dekoherencia v mechanických rezonátoroch pri nízkych teplotách
-
Diskrétna gravitácia, kvantové javy a ich aplikácia na rôzne druhy fyzikálnej reality
-
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 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. |
Iónové kvapaliny a hlboko eutektické zmesi ako modulátory stability a agregácie proteínov
-
Kapitálový booster pre schémy na podporu výskumu a vývoja (Magneticky modifikované textílie)
-
Kapitálový booster pre schémy na podporu výskumu a vývoja (Nano-funkcionalizácia kvapalín pre olejové transformátory)
-
Kapitálový booster pre schémy na podporu výskumu a vývoja (Viaczložkové ligandy ako modulátory cieľov spojených s patogenézou Alzheimerovej choroby)
-
Laditeľné štruktúry vo feromagnetických cholesterických kvapalných kryštáloch
Tunable structures in ferromagnetic cholesteric liquid crystals
Low-molecular-weight compounds targeting amyloid-related diseases
Low-molecular-weight compounds targeting amyloid-related diseases
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
Magneticky modifikovaný textil
Magnetically modified textiles
Mezoškálové javy v systémoch polymérnych a nepolymérnych látok a metodológia skúmania
-
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. |
Nanokvety na báze oxidov železa pre magnetickú rezonanciu a hypertermiu
Iron oxide nanoflowers for magnetic resonance imaging and hyperthermia
Necentrosymetrické supravodiče
Non-centrosymmetric superconductors
Nízkorozmerné supravodivé aparáty
Low-dimensional Superconducting Devices
| Doba trvania: |
1.9.2024 - 31.12.2027 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Szabó Pavol CSc. |
| Anotácia: | V modernej nanovede, materiálovom výskume a obzvlášť v kvantových technológiách sa veľmi nízke teploty stali dôležitým nástrojom. Zmenšovanie fyzikálnych systémov až na veľkosť, kde kvantová fyzika preváži nad klasickou, prináša množstvo nových, čisto kvantových javov a otvára možnosti vzniku nových tried kvantových materiálov. V rámci navrhovaného projektu sa zameriame na nízkorozmerné kvantové zariadenia, vrstevnaté heteroštruktúry pozostávajúce z kombinácie atomárne tenkých supravodivých vrstiev a ďalších vrstiev, čo môžu byť izolátory, kovy, či feromagnety. V takýchto systémoch môžu byť narušené symetrie, ktoré môžu viesť ku netriviálnym topologickým kvantovým stavom relevantným pre budúce technológie.Atomárne tenké vrstevnaté materiály sú systémy, kde sa pomer objemu a povrchu limitne blíži k nule, a teda ich fyzikálne vlastnosti sú silno ovplyvnené rozhraním s inými systémami. Aj preto tieto kvázi dvojrozmerné materiály vytvárajú platformu pre množstvo kvantových efektov, ktoré je možné očakávať v heteroštruktúrach, či aparátoch vytvorených vertikálnym ukladaním týchto vrstiev. Existujú dva typy vrstvených systémov – atomárne tenké umelo pripravené van der Waalsove heteroštruktúry [Science 353, aac9439 (2016)] a prirodzene vrstvené trojrozmerné kryštálové systémy. Špeciálnou triedou prirodzene vrstvených materiálov sú tzv. misfitové štruktúry, v ktorých sa striedajú atómové vrstvy hexagonálnych dichalkogenidov prechodných kovov s vrstvami tetragonálnych iónových monochalkogenidov vzácnych zemín v tej istej supermriežke [APL Mater 10, 100901 (2022)]. Objavuje sa v nich nový stav kvantovej hmoty, Isingova supravodivosť, ktorá vyplýva z narušenej inverznej symetrie a silnej spin-orbitálnej väzby, ako sme nedávno ukázali. Misfity je tiež možné exfoliovať na ultra tenké vrstvy, a preto ich tiež možno použiť ako jednotky vo vertikálne vrstvených heteroštruktúrach. |
Optimalizovaný rast a transportné a optické vlastnosti tenkých vrstiev vybraných topologických polokovov
Optimised growth and the transport and optical properties of thin layers of selected topological semimetals
| Doba trvania: |
1.7.2024 - 30.6.2027 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
prof. RNDr. Samuely Peter DrSc., akademik US Slovenska |
| Anotácia: | Jedným zo zásadných výsledkoch kvantovej mechaniky v dvadsiatych rokoch 20. storočia bolo odvodenie relativistické rovníc pre hmotné fermióny (Dirac), nehmotné fermióny (Weyl) a fermióny ktoré sami sebe antičastice (Majorana). Od tých čias prebieha v časticovej fyzike pátranie po časticiach, ktoré by reprezentovali Weylove a Majoranove fermióny. Ich hľadanie však dodnes nebolo úspešné. V priebehu posledných dvadsiatich rokov sa ukázalo, že pásová štruktúra niektorých tuhých látok má tak špeciálne charakteristiky, že nosiče náboja sa v nich môže správať podľa dynamiky spĺňajúcej Diracovu alebo Weylovu relativistickú rovnicu. Medzi takéto látky patria a materiály zo skupiny dichalkogenidov prechodových kovov, na ktoré sa sústredíme v našom projekte. My budeme pracovať s veľmi tenkými vrstvami vybraných materiálov z tejto skupiny, ako sú PtSe2, MoTe2 a WTe2. Prvým krokom v implementácii projektu bude príprava takýchto vrstiev metódou chalkogenizácie tenkých filmov prechodových kovov. Tenké vrstvy budeme potom skúmať pomocou meraní ich transportných a optických vlastností. Teplotne závislé merania transportu nám môžu ukázať prechody medzi rôznymi štruktúrami toho istého materiálu. Očakávame, že sa bude dať pozorovať prechod kov-izolant v prípade, keď sa bude meniť hrúbka takýchto tenkých vrstiev. Pri veľmi nízkych teplotách môžu niektoré z týchto materiálov prejsť do supravodivého stavu. Tento stav sa pokúsime vyvolať aj proximitne, t.j. keď je tenká vrstva v kontakte s iným supravodičom. Optické merania budú korelované s transportnými meraniami. Z nich odvodíme dôležité optické charakteristiky, ako je napríklad frekvenčná závislosť optickej vodivosti. Vo frekvenčnej závislosti optickej vodivosti budeme hľadať charakteristiky teoreticky predpovedané pre Diracove a Weylove fermióny. |
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. |
Príprava a vlastnosti magneticky tvrdých a mäkkých materiálov bez kritických prvkov pre trvalo udržateľný rozvoj
Processing and performance of critical-elements-free hard and soft magnetic materials for sustainable development
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)). |
Programovateľné samo-usporiadanie hybridných DNA-proteín nanosystémov pre kontrolovateľné viazanie a uvoľnovanie biologicky aktívnych látok
Programmable self-organization of hybrid DNA-protein nanosystems for controlled binding and release of biologicals
| Doba trvania: |
1.7.2024 - 30.6.2028 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr., Ing. Šipošová Katarína PhD. |
| Anotácia: | Samo-usporiadanie proteínov je proces založený na autonómnych, nekovalentných interakciách medzi rôznymi stavebnými blokmi bez potreby externých zdrojov energie. Možnosť chemickej modifikácie pripojením funkčných ligandov na samostatne sa zostavujúce peptidy alebo proteíny kladie základ pre vývoj nových materiálov s bezprecedentnými štruktúrnymi a funkčnými vlastnosťami. Obzvlášť použitie sekvenčne adresovateľných DNA a teda synergickou kombináciou samo-usporadúvajúcich sa systémov DNA-proteín, môže viesť k vzniku jedinečných a sofistikovaných funkčných hybridných nanoštruktúr. Tieto štruktúry, ktoré sú vysoko programovateľné, vykazujúce pozoruhodné vlastnosti, ponúkajú nové príležitosti na vytváranie materiálov na nanoúrovni. Inšpirovaní jedinečnou schopnosťou proteínov samozostavovať sa do amyloidných vlákien, plánujeme použiť rekombinantný pavúčí proteín eADF4(C16), inzulín, Aβ peptid a lyzozým, aby sme demonštrovali všestrannosť konceptu samo-organizácie fibrilárnych štruktúr do vyššie usporiadaných systémov za pomoci DNA. Budeme skúmať dva dynamické asociačné režimy, teplotne riadenú hybridizáciu krátkych prekrývajúcich sa sekvencií DNA a vysoko špecifickú väzbu DNA-aptamér na ligand, riadenú afinitou ligandu. Vo všeobecnosti predpokladáme použiteľnosť nami navrhovaného systému nanohybridných štruktúr DNA-proteín na konštrukciu nanoštruktúrnych materiálov v biomedicínskom výskume na viazanie a uvoľňovanie biologicky aktívnych činidiel, vytváranie viacerých proteínových usporiadaní pre účinné enzymatické kaskády, ale aj možnosť viazania farbív pre systémy zachytávania žiarenia. |
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. |
skQCI
skQCI
Štipendiá pre excelentných PhD. študentov a študentky (R1) – UEF SAV
Misfolding proteins in amyloid diseases and their prevention/therapy
Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4 (2D magnetizmus: skúmanie a riadenie magnetických stavov v 2D vrstvených materiáloch)
2D magnetism: probing and controlling magnetic states in 2D layered materials
| Doba trvania: |
1.9.2024 - 31.8.2026 |
| Program: |
Plán obnovy EÚ |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Orendáč Matúš PhD. |
| Anotácia: | Tento projekt je orientovaný na výskum magnetických vlastností kvázi-2D a 2D vrstvených materiálov so zameraním na tetraboridy a kagome systémy. Cieľom je odhaliť pôvod a dynamické správanie magnetizmu v týchto materiáloch pomocou experimentálnych techník a teoretického modelovania. Okrem toho budú preskúmané aj potenciálne aplikácie týchto materiálov v pokročilých technológiách, ako sú záznamové zariadenia, spintronika a piezoelektrické systémy. Na dosiahnutie vytýčených cieľov projekt zahŕňa zvládnutie výroby nových 2D heteroštruktúr prostredníctvom inovatívnej techniky ”Stamping”, ktorá umožňuje presnú kontrolu nad materiálovými vlastnosťami a rozhraniami. Prehĺbením nášho chápania 2D materiálov a ich magnetických vlastností tento výskum prispieva k oblastiam frustrovaných magnetických systémov a kvantového-2D magnetizmu. |
Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4 (Magnetické nanokvety pre biomedicínske aplikácie)
Magnetic nanoflowers for biomedical applications
| Doba trvania: |
1.9.2024 - 31.8.2026 |
| Program: |
Plán obnovy EÚ |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Khmara Iryna PhD. |
| Anotácia: | V súčasnosti sú nanorozmerné materiály veľmi zaujímavé pre ich potenciál využitia v širokom spektre oblastí, najmä v biomedicínskych aplikáciách ako napr. v detekcii, včasnej diagnostike a účinnej liečbe onkologických ochorení. Jednou z nových terapií, ktoré sa v súčasnosti aktívne vyvíjajú je magnetická hypertermia (MH), ktorá predstavuje alternatívny prístup k lokálnej liečbe nádorov. MH využíva teplo vygenerované magnetickými nanočasticami (MNČ), ktoré sú vystavené striedavému magnetickému poľu. Čím lepšie sa MNČ zohrievajú, tým nižšia koncentrácia MNČ je potrebná v malígnom rakovinovom tkanive čo vedie zároveň aj k zníženiu rizika vedľajších účinkov. Preto schopnosť a rýchlosť ohrevu týchto MNČ je mimoriadne dôležitá. Z tohto pohľadu zhlukovanie MNČ do nanokvetov, nových systémov z hľadiska morfológie vykazujúcich štruktúru podobnú kvetu, môže zlepšiť ich zahrievacie charakteristiky v porovnaní s ich stavebnými blokmi, t. j. monokryštálmi MNČ, a tým zvýšiť účinnosť MH. |
Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4 (Samousporiadané štruktúry vo feromagnetických kvapalných kryštáloch)
Self-assembled structures in ferromagnetic liquid crystals
Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4 (Skúmanie diskrétnej gravitácie, anomálneho magnetického momentu miónu a informačného paradoxu čiernych dier)
Exploring discrete gravity, muon magnetic moment anomaly, and the black hole information paradox
Štipendiá pre excelentných výskumníkov a výskumníčky R2-R4 (Vplyv parametrov syntézy na štruktúru a vlastnosti masívnych vysokoteplotných EuBCO-Ag supravodičov využiteľných v medicínskych technológiách)
Influence of synthesis parameters on the structure and properties of bulk high-temperature EuBCO-Ag superconductors applied in medical technologies
Štipendiá pre excelentných výskumníkov ohrozených vojnovým konfliktom na Ukrajine
-
Štipendiá pre excelentných výskumníkov ohrozených vojnovým konfliktom na Ukrajine
-
Štúdium a modifikácia vlastností pavúčieho proteínu nadprodukovaného v Escherichia coli
-
Štúdium elementárnych magnetizačných procesov v práškových kompaktovaných a kompozitných materiáloch
Study of elementary magnetization processes of powder compacted and composite materials.
| Doba trvania: |
1.1.2024 - 31.12.2027 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Kováč Jozef CSc. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na experimentálne štúdium elementárnych magnetizačných procesov, najmä na posuny
doménových stien, v práškových kompaktovaných a kompozitných materiáloch na báze 3d prechodných kovov.
V tejto triede magnetických materiálov do ovplyvňovania ich magnetických vlastností výrazne vstupuje faktor
vplyvu jednotlivých elektricky a magneticky neizolovaných alebo izolovaných častíc na magnetizačné procesy
okolitých častíc. V prípade používania elektroizolačných materiálov s vhodnými magnetickými materiálmi môže
byť vzájomná interakcia feromagnetických častíc výrazne ovplyvňovaná. Magnetizačné procesy prebiehajú v
niektorých prípadoch odlišne ako je to obvyklé v materiáloch pripravených konvenčným liatím. Vzhľadom na to,
že trieda materiálov pripravená kompaktovaním izolovaných alebo neizolovaných častíc nadobúda stále väčší
význam, poznanie týchto osobitostí je užitočné pri vyvíjaní 3D materiálov pre praktické použitie v elektrotechnike. |
Teoretické štúdium frustrovaných magnetických systémov
Theoretical study of frustrated magnetic systems
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
-
Viaczložkové ligandy ako modulátory cieľov spojených s patogenézou Alzheimerovej choroby
-
Vplyv dynamických nábojových pásov na kvantové magnety a supravodiče v extrémnych podmienkach
Influence of dynamic charge stripes on quantum magnets and superconductors in extreme conditions
| Doba trvania: |
1.7.2024 - 30.6.2028 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
doc. RNDr. Gabáni Slavomír PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na riešenie naliehavého fundamentálneho problému genézy tzv. dynamických nábojových pásov (DNP) - nehomogénnej distribúcie oscilácií vodivostných elektrónov - a ich vplyvu na vlastnosti silne korelovaných elektrónových systémov (SCES). Nábojové pásy hrajú dôležitú úlohu vo vysokoteplotnej supravodivosti (HTSC) kuprátov a tiež sú základom mechanizmov zodpovedných za vznik kolosálnej magnetorezistencie v manganitoch, kobaltitoch, HTSC na báze železa, atď. Pozorovať priamo vplyv DNP na rozptyl nosičov náboja v uvedených SCES je veľmi náročné kvôli ich komplexnému zloženiu, nízkej symetrii kryštálovej štruktúry a vysokej citlivosti na vonkajšie podmienky. Namiesto nich je vhodné použiť modelové SCES. Takýmito modelovými materiálmi sú dodekaboridy vzácnych zemín (RB12) s Jahn-Tellerovou štruktúrnou nestabilitou a separáciou elektrónovej fázy na nanometrovej škále, v ktorých bol po prvýkrát spoľahlivo stanovený vzhľad pásov dynamického náboja tak pre supravodiče (ZrB12, LuB12) ako aj pre kvantové magnety (R = Ho, Er, Tm). Komplexné štúdium DNP bude rozšírené o ďalšie modelové systémy na báze hexaboridov (RB6) a frustrovaných kvantových magnetov na báze tetraboridov vzácnych zemín (RB4), a bude zahŕňať vplyv vonkajších extrémnych podmienok, ako sú veľmi nízke teploty, vysoké magnetické polia a tlaky. |
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. |
Získavanie energie magnetickými kvapalinami
-
Celkový počet projektov: 46
Databáza národných projektov