Informačná stránka organizácie SAV
Projekty
Ústav experimentálnej fyziky SAV, v. v. i.
Medzinárodné projekty
AZCAI - Anti-amyloidná aktivita kompozitov na báze zeolitov a analýza so zobrazovaním vo vysokom rozlíšení a v reálnom čase
Anti-amyloid activity of zeolite-based composites and analysis with real-time 3d super-resolution imaging
Atmosférické elektrické pole a dynamika nabitých častíc a sekundárne kozmické žiarenie vo vysokých horách
-
2DSOTECH - Dvojrozmerná van der Waalsovská spinovo-orbitálna torzná technológia
2Dimensional van der Waals Spin-Orbit Torque Technology
| Doba trvania: |
1. 12. 2021 - 29. 11. 2024 |
| Program: |
ERANET |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Gmitra Martin PhD. |
| Anotácia: | Projekt si kladie za cieľ skúmať, navrhnúť a vyvinúť
dvojrozmernú platformu pre novú generáciu informačných
technológií založenú na dvojrozmerných magnetických a
topologických spinovo-orbitálnych materiáloch. Kombináciou
týchto materiálov do van der Waalsovských heteroštruktúr je
možné využiť synergiu medzi spintronickými efektami a
špecifickými vlastnosťami dvojrozmerných materiálov. To
umožňí využiť priekopnícku funkcionalitu v 2D technológiach,
koktrétne spinovo-orbitálnu torziu pri návrhu logických
zariadení, zariadení s nízkou spotrebou energie, alebo zariadení
so stálou pamäťou.
Hlavným cieľom projektu je detekovať prúdom indukované
prepínanie magnetizácie v hybridných zariadeniach
pozostávajúcich z 2D materiálov: spinovo-orbitálny materiál /
grafén / feromagnetický materiál, pomocou elektrického prúdu
(anomálny Hallov jav) alebo opticky (časovo rozlíšený
magneto-optický efekt) bez pomoci vonkajšieho magnetického
poľa využitím kolmého spinového prúdu kvôli zníženej symetrii
v spinovo-orbitálnych materiáloch.
Nízka kryštálová symetria vo vrstevnatých spinovo-orbitálnych
materiáloch vedie k nových spinovým textúram vhodná pre
realizáciu efektívnej konverzie náboja na spin. Základné
skúmanie konverzie náboja na spin bude vykonané pomocou
potenciometrických metód a nelokálnej geometrie spinového
hradla. Tieto štúdie umožnia získať informácie o hlavnom
mechanizme konverzie náboja na spin, ako sú spinový Hallov
jav, Rashba-Edelstein efekt, a dalšie efekty spinovo-
hybnostného uzamykania pri generovaní gigantickej spinovej
polarizácie. Magnetické 2D kryštály vykazujú široké spektrum
magnetických usporiadaní, ktoré je možné ovládať čiste
elektricky. Tento vynimočný potenciál magnetických 2D
materiálov bude študovaný s dôrazom na jeho využitie pre
spinovo-orbitálne technológie využijúc ich kolmú magnetickú
anizotropiu a možnosť ovládania ich stavu čiste elektricky. Bude
preskúmaná dynamika magnetických excitácií, ich anizotropia a
možnosť kontroly pomocou napäťových elektród. Cieľom je
študovať fundamentálne vlastnosti dynamiky magnetizácie a
spinovo-orbitálneho torzného prepínania v týchto hybridných
štruktúrach pomocou elektrického transportu,
magnetotransportu, časovo a priestorovo rozlíšenej magneto-
optických meraní, meraní feromagnetickej rezonancie a
harmonických meraní druhého rádu. Experimentállne štúdie
budú doplňané výpočtami z prvých zásad a effektívnymi
modelmi.
Potenciál neprebádaných funkcionalít v týchto heteroštruktúrach
vzniká ako dôsledok súhry medzi exotickými spinovými
textúrami, magnetickými fázami a indukovanými proximálnymi
efektami na rozhraniach. Vyprodukované hybridné zariadenia
budú použité na demoštrovanie ultra-rýchleho a nízko-
napäťového prepínania magnetizácie v 2D magnetoch pre ďalšiu
generáciu 2D spinovo-orbitálnej torznej technológie. |
EMP - Europská Mikrokelvinová Platforma
European Microkelvin Platform
Experiment ALICE na LHC v CERN: Štúdium silno interagujúcej hmoty v extrémnych podmienkach
The ALICE experiment at the CERN LHC: Study of the strongly interacting matter under extreme conditions
| Doba trvania: |
1. 1. 2022 - 31. 12. 2026 |
| Program: |
CERN/MŠ |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Králik Ivan CSc. |
| Anotácia: | Projekt sa zaoberá štúdiom silno interagujúcej hmoty pri extrémnych podmienkach v zrážkach p-p, p-Pb a Pb-Pb pri energiách urýchľovača LHC v CERN. Nosným programom experimentu ALICE je štúdium vlastností kvarkovo-gluónovej plazmy. |
ATLAS KE - Experiment ATLAS na LHC v CERN: hlboko-nepružné javy a nová fyzika pri TeV energiách
ATLAS experiment at LHC at CERN: deep-inelastic phenomenons and new physics at TEV energies
| Doba trvania: |
1. 1. 2022 - 31. 12. 2026 |
| Program: |
CERN/MŠ |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Stríženec Pavol CSc. |
| Anotácia: | Projekt sa zaoberá štúdiom protónovo-protónových zrážok pri vysokých energiách (13-14TeV) na urýchľovači LHC v CERN v rámci experimentu ATLAS. Je zameraný na verifikáciu Štandardného modelu (ŠM), ktorej súčasťou je najmä zber a analýza údajov za účelom vyjasnenia vlastností Higgsovho bozónu, a s tým spojené štúdium spontánneho narušenia symetrie v elektro-slabom sektore ŠM a postavanie Higgsovho bozónu vzhľadom k ŠM. Ďalej je to analýza dát z pohľadu možnej existencie tzv. SUSY častíc a s nimi spätej teórie supersymetrie a napokon je to analýza zameraná na skúmanie smerov fyziky mimo rámca ŠM, ako je napr. na možnosť existencie extra dimenzií, mikro čiernych dier a podobne. Dôležitou súčasťou projektu sú softvérové a metodické práce na zabezpečenie čo najvyššej kvality meraných a rekonštruovaných dát, aby väčšina z nich mohla byť použitá na fyzikálne analýzy. |
ASPIS - Feasibilitystudy of data-drivenAutonomousService forPredictionof IonosphericScintillations(ASPIS)
Feasibilitystudy of data-drivenAutonomousService forPredictionof IonosphericScintillations(ASPIS)
PURPLEGAIN - Fundamentals and application of purple bacteria biotechnology for resource recovery from waste
Fundamentals and application of purple bacteria biotechnology for resource recovery from waste
ANOMATY - Interakcie amyloidných fibríl a nanočastíc pre biomedicínske, biochemické a inžinierske aplikácie
Interactions of nanoparticles with amyloid fibrils: from therapy to nanomaterials
| Doba trvania: |
1. 1. 2022 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
Bilaterálne - iné |
| Zodpovedný riešiteľ: |
doc. RNDr. Gažová Zuzana DrSc. |
| Anotácia: | Napriek tomu, že tvorba amyloidných fibríl je spojená s patogenézou mnohých ľudských ochorení, amyloidné fibrily
majú potenciál byť využité aj na prípravu nových materiálov. Existuje veľké množstvo experimentálnych štúdií
týkajúcich sa interakcií nanočastíc (NPs) s amyloidmi s rôznym výsledkom, pričom niektoré NPs sa iba viažu na
amyloidné fibrily, iné ich disociujú. Projekt, ktorý zahŕňa niekoľko najmodernejších komplementárnych výpočtových
a experimentálnych metodík, má za cieľ využiť dvojakú povahu NPs v komplexe s amyloidnými fibrilami pre
aplikácie v nanomedicíne (terapia amyloidóz) a chemickom inžinierstve (hybridné nanomateriály pre vylepšenie
katalytickej aktivity NPs). Na štúdium použijeme Au-, Ag- a Pd- nanočastice s rôznymi fyzikálno-chemickými
vlastnosťami a amyloidné fibrily vytvorené z lyzozýmu, inz ulínu a α-laktalbumínu. Ďalším cieľom je systematické
štúdium sklonu globulárnych proteínov k tvorbe amyloidných fibríl s kontrolovanými vlastnosťami. Údaje o
štrukturálnych a fyzikálno-chemických vlastnostiach fibríl môžu navyše vyplniť prázdne miesta vo veľkej skladačke
biológie akou je patogenéza amyloidóz. |
SeNaTa - Magnetické nanoštruktúrne materiály schopné samozahrievania pre teranostické aplikácie
Self-heating magnetic nanoconstructs for theranostic applications
| Doba trvania: |
1. 7. 2023 - 30. 6. 2025 |
| Program: |
Bilaterálne - iné |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Kubovčíková Martina PhD. |
| Anotácia: | Rakovina je stále jednou z hlavných príčin úmrtia na celom svete, preto je naďalej potrebné vynakladať značné úsilie v oblasti výskumu a inovácií na nájdenie nových materiálov a metód na lepšiu diagnostiku a liečbu tohto ochorenia. Magnetické nanočastice sa javia ako veľmi sľubný materiál pre použitie v mnohých medicínskych odvetviach, napríklad v nanochirurgii sa môžu použiť na ničenie nádorových buniek zvýšením koncentrácie liečiva v cieľových bunkách v kombinácii s hypertermiou. Predkladaný projekt je zameraný na vývoj nových nanoštuktúrnych materiálov značených rádionuklidmi ako potenciálneho teranostického činidla pre rádioterapiu a diagnostiku. Prvým krokom k dosiahnutiu požadovaného cieľa bude syntéza magnetických nanoštruktúrnych materiálov (nanokonštrukt) pozostávajúcich z magnetických nanočastíc s dobrou schopnosťou samoohrevu, ktoré budú obalené rôznymi biokompatibilnými látkami vyznačujúcimi sa vhodnou bioaktivitou. Pripravené magnetické nanoštruktúrne materiály budú študované viacerými fyzikálno-chemickými metódami, bude sa sledovať ich stabilita a vhodnosť pre magnetickú hypertermiu, teda schopnosť produkovať teplo v striedavom magnetickom poli. V druhom kroku budú magnetické nanoštruktúrne materiály s najlepšími vlastnosťami značené terapeutickým 177Lu a diagnostickým 99mTh rádionuklidom, aby sa pripravili rádioaktívne magnetické nanoštruktúrne materiály pre duálnu terapiu a diagnostiku. V ďalšom kroku sa uskutoční in vitro testovanie toxicity rádionuklidmi značených magnetických nanoštruktúrnych materiálov. Pripravené magnetické nanoštruktúrne materiály značené rádionuklidmi prispejú k zlepšeniu diagnostiky a terapie rakovinových ochorení. Projekt je založený na komplexnom multidisciplinárnom prístupe, od fyziky, chémie až po biochémiu a biomedicínu. Zainteresovaní partneri majú kľúčové zručnosti, infraštruktúru a sú vysoko motivovaní k dosiahnutiu cieľov projektu. |
ML4NGP - Non-globular proteins in the era of Machine Learning
Non-globular proteins in the era of Machine Learning
| Doba trvania: |
25. 10. 2022 - 26. 10. 2026 |
| Program: |
COST |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Bednáriková Zuzana PhD. |
| Anotácia: | Projekt ML4NGP sa zameriava na vytvorenie interdisciplinárnej celoeurópskej siete na podporu súhry medzi experimentmi a výpočtami, experimentálnych rámcov určených na poskytovanie informácií výpočtovým metódam a nových výpočtových metód vyvinutých, vyškolených a porovnávaných s experimentálnymi údajmi. ML4NGP zlepší generovanie primárnych experimentálnych údajov (WG1), podporí integratívne prístupy štrukturálnej biológie (WG2), porovná najmodernejšie metódy "mashine learning" (WG3) a zlepší funkčnú charakterizáciu prirodzene rozbalených proteínov (WG4). Akcia podporí svoje vedecké ciele prostredníctvom politík, ktoré podporujú bezplatnú výmenu vedomostí, inkluzívnosť a odbornú prípravu mladých výskumníkov, ktorí budú viesť budúce inovácie v tejto oblasti. |
| Web stránka projektu: | https://www.cost.eu/actions/CA21160/ |
SK-S2P-Edu - Proposal for Slovak universities curriculum adaptation toward S2P market (SK-S2P-Edu)
Proposal for Slovak universities curriculum adaptation toward S2P market (SK-S2P-Edu)
Self assembly and functionalization of nanofibrillar DNA-spider silk hybrid materials
Self assembly and functionalization of nanofibrillar DNA-spider silk hybrid materials
SUPERQUMAP - Supravodivé nanozariadenia a kvantové materiály pre koherentnú manipuláciu
SUPERCONDUCTING NANODEVICES AND QUANTUM MATERIALS FOR COHERENT MANIPULATION
| Doba trvania: |
6. 10. 2022 - 5. 10. 2026 |
| Program: |
COST |
| Zodpovedný riešiteľ: |
prof., RNDr. Samuely Peter DrSc., akademik US Slovenska |
| Anotácia: | Predkladáme projekt spoločného výskumu skupín z celej Európy orientovaný do troch oblastí: i) syntéza a charakterizácia kvantových materiálov s novými topologickými vlastnosťami, ii) vývoj senzorov a zariadení využívajúcich supravodivé funkcie, iii) vytváranie a koherentnú manipuláciu supravodivých stavov pre kvantovú elektroniku. |
Štúdium dynamiky v oblasti rozhrania medzi vesmírom a atmosférou Zeme
-
LUNA-26 - Vývoj spektrometra ASPECT-L pre lunárnu misiu LUNA-26.
Development of spectrometer ASPECT-L for lunar mission LUNA-26.
| Doba trvania: |
1. 6. 2020 - 31. 5. 2024 |
| Program: |
Bilaterálne - iné |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Baláž Ján PhD. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je vyvinúť a skonštruovať spektrometer kozmických energetických častíc pre lunárnu misiu LUNA-26 Orbiter, ktorý bude zabezpečovať detekciu častíc na orbite okolo mesiaca. Pokročilé štúdia časticového prostredia na mesačnom povrchu a v jeho blízkom okolí je popri základnom výskume dôležité aj v súvislosti s plánovanými misiami s ľudskou posádkou a budovaním mesačnej základne. |
| Web stránka projektu: | http://luna26.cosmos.ru/en/luna-26-orbiter/ |
Národné projekty
Analýza obrazových sekvencií metódami hlbokého učenia vo vybraných biofyzikálnych experimentoch
-
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
-
Diskrétna gravitácia, kvantové javy a ich aplikácia na rôzne druhy fyzikálnej reality
-
HERO - 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. |
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
-
Kozmické žiarenie v heliosfére s terminačnou rázovou vlnou a heliosférickou obálkou
-
Magnetická frustrácia a supravodivosť v 2D a 3D boridoch
Magnetic frustration and superconductivity in 2D and 3D borides
| Doba trvania: |
1. 1. 2020 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Pristáš Gabriel PhD. |
| Anotácia: | Boridy tvoria širokú triedu materiálov s rôznorodými fyzikálnymi vlastnosťami. Kovové geometricky frustrované
magnetické tetraboridy (REB4) sú kvázi-2D frustrované systémy a spolu s ich 3D náprotivkami dodekaboridami
(REB12) s fcc kryštálovou štruktúrou, tvoria ideálne prostredie pre štúdium súvislostí medzi 2D/3D magneticky
frustrovanými systémami. Jednoosí, rovnako ako aj hydrostatický tlak budú ladiacimi parametrami, ktoré môžu
zmeniť interakciu medzi magnetickými momentami v daných systémoch. V závislosti od smeru aplikácie
jednoosého tlaku, budeme schopní zmeniť veľkosť interakcie v rôznych kryštalografických smeroch a testovať
tak teoretické predpovede. Podobný prechod medzi 2D a 3D môže byť študovaný v supravodivých boridoch
YB6, ZrB12 a LuB12. Aj keď v súčasnosti existuje množstvo poznatkov o fyzikálnych vlastnostiach masívnych
kovových boridov, stále zostáva množstvo otvorených otázok, ako napr. čo sa stane ak jedna z dimenzií bude
značne zredukovaná – vzorky boridov vo forme tenkých filmov. |
Magneticky mäkké nanokryštalické materiály pripravené nekonvenčnými technikami tepelného spracovania
Soft magnetic nanocrystalline materials prepared by unconventional thermal processing techniques
Magnetizačné procesy kompozitov s magnetickými časticami s modifikovaným povrchom
-
Mezoškálová javy v systémoch polymérnych a nepolymérnych látok a metodológia skúmania
-
UNPROMAT - Nové nano/mikroštruktúrované kovové materiály pripravené nekonvenčnými spôsobmi spracovania
Novel nano/micro-structured metallic materials prepared by unconventional processing routes
Nový pohľad na vplyv hydrofóbnych interakcií na tvorbu a stabilitu proteínových agregátov. Prepojenie na oxidačný stres.
New Insight into the Role of Hydrophobic Interactions in Formation and Stability of Proteins Aggregates. Link to Oxidative Stress.
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. |
PRESPEED - 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)). |
MikroFlex - Pružné mikroštruktúry a mikroroboty pre biomedicínske labon-chip aplikácie
-
REBCOAPL - 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. |
| Web stránka projektu: | https://websrv.saske.sk/uef/oddelenia-a-laboratoria/laboratorium-materialovej-fyziky/ |
Štruktúra a dynamika magnetických kvapalín v elektrickom poli
-
| Doba trvania: |
1. 1. 2020 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Rajňák Michal PhD. |
| Anotácia: | Magnetické kvapaliny (MK) sú suspenzie magnetických nanočastíc (MNČ) v nosnej kvapaline. Ich správanie v
magnetickom poli je intuitívne a na vedeckej úrovni dobre preskúmané. V oblasti základného výskumu sú
aktívne skúmané aj elektrické vlastnosti MK, ktorých pochopenie a následná aplikácia v praxi si vyžadujú
prehlbujúce experimentálne štúdium. Ide najmä o mechanizmus elektrického preskoku a štruktúrne zmeny MK v
externom elektrickom poli. Cieľom predkladaného projektu je experimentálne skúmať tieto javy v MK na báze
nepolárnych kvapalín. Riešenie projektu zahŕňa vizualizáciu a výskum dynamiky vodivého kanála s analýzou vo
vzťahu k teoretickému modelu záchytu elektrického náboja na MNČ, dielektrickú spektroskopiu, neutronografiu a
mikroskopiu MK v elektrickom poli. Ďalším cieľom projektu je realizovať také experimenty, ktoré prispejú k
potvrdeniu, alebo vyvráteniu hypotézy o potenciálnej elektro-magnetickej väzbe medzi spontánnym magnetickým
momentom a indukovanou elektrickou polarizáciou MNČ. |
BULKREBCO - 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. |
| Web stránka projektu: | https://websrv.saske.sk/uef/oddelenia-a-laboratoria/laboratorium-materialovej-fyziky/ |
Štúdium a modifikácia vlastností pavúčieho proteínu nadprodukovaného v Escherichia coli
-
Štúdium netriviálnej supravodivosti vybraných materiálov.
Research of non-trivial superconductivity on selected materials.
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 multifunkčných kvantových nízko-rozmerných magnetických materiálov
-
| Doba trvania: |
1. 1. 2020 - 31. 12. 2023 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Vargová Hana PhD. |
| Anotácia: | Multifunkčné magnetické materiály poskytujú ideálnu platformu pre súčasné technologické požiadavky. Redukcia ich rozmerov posilňuje ich kvantové vlastnosti a otvára tak nové možnosti ich potenciálneho využitia v praxi. Projekt si kladie za cieľ preštudovať exotické kvantové stavy nízkorozmerných magnetických materiálov. Plánujeme využiť výpočty z prvých princípov založené na teórii funkcionálu elektrónovej hustoty s cieľom navrhnúť a študovať realistické efektívne kvantové spinové modely pre reprezentatívne systémy, ktoré vykazujú zvýšenú magnetoelektrickú a/alebo barokalorickú odozvu v okolí klasických alebo kvantových fázových prechodov. Projekt sa zameriava na frustrované kvantové Heisenbergove spinové systémy s bezdisperznými magnonovými pásmi, ktoré sú dôsledkom deštruktívnej kvantovej interferencie, na fázy magnónových kryštálov (Wignerové kryštály magnónov) dôležité pre technologické aplikácie a na jednorozmerné kvantové spinové reťazce vhodné na kvantové spracovanie informácie. |
Teoretické štúdium vlastností geometricky a interakčne frustrovaných magnetických systémov
-
TopoSQ2D - Topologická supravodivosť v kvantových dvojrozmerných zaradieniach
Topological superconductivity in quantum two-dimensional devices
| Doba trvania: |
1. 4. 2022 - |
| Program: |
IMPULZ |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Gmitra Martin PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na výskum van der Waalsovských dvojrozmerných materiálov so zameraním na nové kvantovo-mechanické javy indukované spinovo-orbitálnou interakciou a jej súhru s magnetizmom, topológiou a supravodivosťou. Na tento účel bude založené nové výskumné laboratórium kvantových materiálov s úzkym prepojením teoretickej expertízy v oblasti spinovo-orbitálnej interakcie a experimentánymi odbornými znalosťami v oblasti supravodivosti. Výskum bude zameraný na skúmanie elektronických vlastností pripravených heteroštruktúr v normálnej a supravodivej fáze pomocou skenovacej tunelovej mikroskopie a magnetotransportných meraní. Teoretické štúdie budú zamerané na výpočet elektrónovej štruktúry z prvých princípov, kvázičasticových interferenčných spektier a transportných vlastností s cieľom interpretovať namerané dáta a usmerniť ďalší experimentálny výskum. Študované systémy budú následne využité pre návrhy možných realizácií zariadení využívajúce topologické aspekty supravodivosti relevantné pre kvantové výpočty. |
Topologicky netriviálne magnetické a supravodivé nanoštruktúry
-
Vývoj translačne relevantných regeneračných a reparatívnych stratégií po traumatickom poranení miechy
The development of translationally relevant regenerative and reparative strategies after spinal cord trauma
Celkový počet projektov: 49
