Informačná stránka organizácie SAV

Fyzikálny ústav SAV

Medzinárodné projekty

PLL - Bezolovnaté perovskitové solárne články s dlhodobou stabilitou
Pb-free Perovskite solar cells with Long-term stability
Program: Multilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Majková Eva DrSc.
Anotácia:Cielom projektu je zlepšiť účinnosť konverzie svetelnej energie a stabilitu perovskitových solárnych článkov bez obsahu olova s použitím novej zbernej vrstvy pre elektróny s priehľadnou vrstvou oxidu, perovskitovej bezolovnatej aktívnej vrstvy, novej dierovej transportnej vrstvy (HTM) a elektródy na báze uhlíkových nanoštruktúr.Na dosiahnutie tohto cieľa sa vytvorilo konzorcium kórejských, slovenských, českých, maďarských a poľských výskumných skupín, z ktorých každá bude zameraná na riešenie špecifických cieľov. . Skupina z FUSAV bude aktívne v časovo rozlíšených rtg analýzach na báze rtg malouhlového rozpotylu, a v mapovani elektronových stavov v okolí zakázaného pásu pripravených štruktúr a štúdiu stability pripravených štruktúr a solárnych článkov.
Doba trvania: 1.11.2017 - 31.10.2020

CERN - ISOLDE - CERN - ISOLDE
CERN - ISOLDE
Program: CERN/MŠ
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Veselský Martin PhD.
Doba trvania: 1.1.2009 - 31.12.2020

Cieľový projekt — Investigation of relativistic nuclear interactions at the NUCLOTRON/NICA accelerator complex
Investigation of relativistic nuclear interactions at the NUCLOTRON/NICA accelerator complex
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Gmuca Štefan CSc.
Doba trvania: 1.9.2009 - 31.12.2020

Cieľový projekt — Research on Relativistic Heavy and Light Ion Physics
Research on Relativistic Heavy and Light Ion Physics
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kliman Ján DrSc.
Doba trvania: 1.1.2009 - 31.12.2021

Cieľový projekt — Theoretical study of heavy and exotic hadrons properties in the framework of a relativistic quark model
Theoretical study of heavy and exotic hadrons properties in the framework of a relativistic quark model
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Dubnička Stanislav DrSc.
Doba trvania: 1.7.2017 - 31.12.2023

TARGET - Cieľový projekt — Vytvorenie elektronickej aparatúry pre experimenty v relativistickej fyzike ťažkých a ľahkých iónov na urýchľovači Nuclotrón
Creation of electronic equipment for experiments in relativistic nuclear physics of heavy and light ions at the Nuclotron accelerator
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Matoušek Vladislav CSc.
Anotácia:V súčasnosti prebieha v Laboratóriu fyziky vysokých energií V. I. Vekslera a A. M. Baldina (LFVE) v Spojených ústavoch jadrového výskumu v Dubne (Ruská federácia) rekonštrukcia urýchľovacieho systému Nuklotrón-NICA a budovanie mnohoúčelového detektoru (MPD) za účelom ďalšieho experimentálneho výskumu v oblasti relativistickej jadrovej fyziky ťažkých a ľahkých iónov. Z toho dôvodu je potrebné inovovať vybavenie Nuklotrónu v priestore vnútorných terčov. Táto inovácia predpokladá čiastočnú, resp. úplnú zámenu prístrojov a materiálov vo vákuovej komore stanice vnútorných terčov Nuklotrónu. V rámci spolupráce medzi LVE a Fyzikálnym ústavom SAV sa plánuje inovácia elektronickej aparatúry pre vyššie uvedené experimenty, ktoré vyžadujú aby experimentálna elektronika umožňovala prácu vo vysokom vákuu. Predstavuje to inováciu elektronických blokov stanice vnútorných terčov, modernizáciu systému merania pozície terčov vo vákuovej komore, realizáciu stabilizácie pohybu terčov v podmienkach vysokého vákua. Ďalej je potrebné inovovať ovládací systém, spojenie s elektronikou riadenia terčovej komory a kompletné prebudovanie softvérového vybavenia.
Web stránka projektu:http://www.fu.sav.sk/nph/projects/Target/
Doba trvania: 1.1.2012 - 31.12.2020

Grant vládneho splnomocnenca — Investigation of relativistic nuclear interactions at the NUCLOTRON/NICA accelerator complex
Investigation of relativistic nuclear interactions at the NUCLOTRON/NICA accelerator complex
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Gmuca Štefan CSc.
Doba trvania: 1.1.2009 - 31.12.2020

Grant vládneho splnomocnenca — SÚJV
JINR
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Nagy Miroslav DrSc.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2023

Grant vládneho splnomocnenca — SÚJV
JINR
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Běták Emil DrSc.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2023

Grant vládneho splnomocnenca — Synthesis and Properties of Superheavy Elements, Structure of Nuclei and Limits of Nuclear Stability
Synthesis and Properties of Superheavy Elements, Structure of Nuclei and Limits of Nuclear Stability
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kliman Ján DrSc.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2021

Kvantové technológie vo vesmíre
Quantum Technologies in Space
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: Doc. Mgr. Ziman Mário PhD.
Doba trvania: 1.10.2016 - 1.10.2020

MultiComp - Multifunkcionálne nanokarbónové kompozitné materiály
Multi-Functional Nano-Carbon Composite Materials Network
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: Dr. Rer. Nat. Šiffalovič Peter PhD.
Anotácia:Multicomp je COST akcia EU s cieľom koordinácie teórie, experimentu ako aj priemyselného využitia nanokarbónových materiálových technológií. Projekt sa zameria špeciálne na karbónové nanotrubky, jedno a viac-vrstvový grafén.
Doba trvania: 1.9.2016 - 31.8.2020

MAGSAT - Nové magneticky mäkké jadrá pre satelitné zariadenia a magnetometre pracujúce v kozmických podmienkach
Novel soft magnetic cores tailored for use in space qualified magnetometers and satellite devices
Program: JRP
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Švec Peter DrSc.
Anotácia:Cieľom projektu je návrh a vývoj magnetometra typu flux-gate a magnetického rotátora zabezpečujúceho určenie polohy a orientácie a polohovanie satelitov na nízkych a stredných orbitoch a satelity GPS. V rámci aktivít sa vyvinú vhodné magnetické obvody pre uvedené účely a s ich využitím sa skonštruujú štruktúrne, technické a letové modely pre oba typy prvkov. Letové modely sa otestujú podľa požiadaviek na využitie v reálnych podmienkach (EMC, radiačná a vibračná odolnosť, tepelná odolnosť vo vákuu).
Doba trvania: 1.9.2018 - 31.8.2021

DiBALI - Rozvoj učenia založeného na bádaní pomocou IYPT
Development of Inquiry Based Learning via IYPT
Program: Multilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Plesch Martin PhD.
Web stránka projektu:dibali.sav.sk
Doba trvania: 1.11.2019 - 30.6.2022

VALUEMAG - Výrobky z rias získané pomocou nových magnetických kultivačných a extrakčných techník
Valuable Products from Algae Using New Magnetic Cultivation and Extraction Techniques
Program: Horizont 2020
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Švec Peter DrSc.
Doba trvania: 1.4.2017 - 31.3.2020

HiPhoP - Vysokorozmerná kvantová fotonická platforma
High dimensional quantum Photonic Platform
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: Doc. Mgr. Ziman Mário PhD.
Anotácia:Develop near-optimal single-photon sources based on semiconductor quantum dots, and couple them to highly reconfigurable 3D photonic glass chips to implement multi-photon multi-mode quantum walks. As a first benchmark, we will demonstrate quantum advantage (or supremacy) through high photon-number Boson sampling measurements. The platform will then be used to demonstrate secure quantum computation (homomorphic encryption) and quantum communication (quantum enigma machine) tasks on chip. A new advanced metrology task will be proposed and demonstrated, with simultaneous multi-parameter estimation.
Doba trvania: 1.4.2018 - 30.3.2021


Národné projekty

AFM-IMASS - AFM: Zobrazovanie, manipulácia, simulácia na atomárnej škále
AFM: Imaging, manipulation, atomic-scale simulation
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Štich Ivan DrSc.
Anotácia:Projekt AFM-IMASS sa zaoberá zobrazovaním a manipuláciou povrchov a nanoštruktúr na nich na atomárnej škále lokálnymi metódami SPM. Na zobrazovanie sa budú používať najmä metódy AFM, v menšej miere STM. Na atomárnu manipuláciu sa použijú najmä metódy AFM, na manipuláciu elekrického náboja metódy KPFM. Všetky experimenty budú podporené počítačovými simuláciami metódami teórie funkcionálu hustoty (DFT), u korelovaných systémov korelovanými metódami elektrónovej štruktúry, najmä metódami QMC. Na dosiahnutie týchto cieľov sa použije osvedčené medzinárodné konzorcium, ktoré za posledných 5 rokov vygenerovalo viaceré špičkové výsledky publikované v časopisoch s najvyššími impakt faktormi (Nat. Phys., Nat. Commun., Nano Lett., ACS Nano, J. Am. Chem. Soc.). Jedná sa, okrem Fyzikálneho ústavu SAV (skupina prof. Šticha, počitačové modelovanie), o Katedru aplikovanej fyziky, Univerzita v Osake, Japonsko, (prof. Sugawara a prof. Li, príprava vzoriek a experimenty bezkontaktnej AFM/KPFM mikroskópie), Katedru aplikovanej fyziky Univerzity v Giessen, Nemecko (prof. Schirmeisen, nanotribologické experimenty) a King's college London, (prof. Kantorovich, teória, simulácie). Pre účely AFM-IMASS bude toto konzorcium doplnené o labóratórium Nanosurf, Fyzikálneho ústavu ČAV (prof. Jelínek, AFM/KPFM mikroskópie korelovaných systémov). Tomu budú zodpovedať aj 3 hlavné línie výskumu: 1) Povrchy oxidov prechodových kovov s dôrazom na ich katalytické vlastnosti, 2) Elektrónové vlastnosti organometalických materiálov a polymérov: 1D a 2D ferocén, 3) Nanotribológia s dôrazom na superlubricitu. Vedecké ciele bude sprevádzať cieľ 4) edukačné a popularizačné aktivity zamerané najmä na mládež. Hlavným výsledkom tohto projektu bude generovanie špičkových medzinárodne kompetitívnych výsledkov základného výskumu s ambíciou ich publikovania v časopisoch s najvýšším imapkt faktorom-čast výsledkov sa pokúsime umiestniť v časopisoch s impakt faktorom >10.
Doba trvania: 1.7.2019 - 30.6.2022

Aplikácia matematickej fyziky v rôzne škálovateľných systémoch
Application of mathematical physics in various scalable systems
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Bartoš Erik PhD.
Anotácia:Budeme sa zaoberať tvorbou teórií opisujúcich predpovede výmenného kurzu na finančných trhoch, ako aj dynamiku vývoja akciových trhov založenú na teórii strún. Chceme rozvinúť teóriu opisujúcu fyzikálne vlastnosti grafénových nanoštruktúr, kde by sa dosiahol supravodič len s pomocou topologických defektov. Pokúsime sa rozšíriť prácu na Weylových polokovoch, ktoré majú jedinečné transportné vlastnosti a povrchový stav, v niektorých ohľadoch sú skutočne 3D analógmi grafénu. Budeme tiež aplikovať moderné metódy matematickej fyziky v biofyzike na skúmanie prenosu elektrónov v solárnych systémoch a na použitia supersymetrie pre živé organizmy, analýzu odpadovej DNA, teda neaktívnej oblasti DNA v biologických systémoch. Nakoniec chceme pracovať aj na viac-škálovateľných systémoch a pokúsime sa nájsť odpovede na otázky ako napr. vysvetliť anizotropie prítomné v počiatočných štádiách formácie vesmíru a prítomnosť temnej energie zodpovednej za zrýchlené rozširovanie vesmíru.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022

BeKvaK - Benchmark Kvantových počítačov prístupných cez Klaud
Benchmarking Quantum computers on Cloud
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Plesch Martin PhD.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022

MICROPAN - Cielený dizajn hydrogélových mikrokapsúl pre imunitnú ochranu pankreatických ostrovčekov v liečbe cukrovky
Rational design of hydrogel microcapsules for immunoprotection of transplanted pancreatic islets in diabetes treatment
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr. Rer. Nat. Šiffalovič Peter PhD.
Anotácia:Tento projekt je venovaný nášmu kontinuálnemu úsiliu, ktoré je zamerané na liečbu cukrovky tansplantovanými inzulín-produkujúcimi bunkami, ktoré sú chránené pred imunitným systémom hostiteľa polopriepustnou polymérnou membránou. Táto membrána má formu hydrogélovej mikrokapsuly, ktorá vzniká polyelektrolytovou komplexáciou polyaniónov alginánu sodného (SA) a sodnej soli sulfátu celulózy (SCS) s polykatiónom poly(metylén-ko-kyanoguanidín), (PMCG). Počas posledných dvoch desaťročí sme zhromaždili dôležité poznatky, ktoré ukazujú na to, že tento typ „PMCG“ mikrokapsuly patrí do skupiny mikrokapsúl s potenciálom dosiahnuť fázu klinických štúdií. PMCG mikrokapsula má dve významné výhody: (1) vykazuje biokompatibilitu po implantácii do intraperitoneálnej dutiny v rôznych zvieracích modeloch vrátane predklinického modelu primátov (NHP), (2) poskytuje jedinečnú možnosť nastaviť fyzikálno-chemické vlastnosti kapsúl v závislosti od výsledkov v in vivo podmienkach, čo je limitujúce pre ostatné typy enkapsulačných systémov. Cieľom MICROPAN projektu je po prvý krát systematicky študovať koreláciu medzi selekciou polymérov, enkapsulačnými podmienkami, vlastnosťami mikrokapsúl a in vivo správaním. Takéto štúdium je umožnené vďaka tomu, že na prípravu mikrokapsúl použijeme nami syntetizované polyméry SCS a PMCG s kontrolovanými charakteristikami, ktorými sme sa rozhodli nahradiť doteraz používané komerčné polyméry s nekonzistentnými vlastnosťami. Výsledkom MICROPAN projektu bude knižnica mikrokapsúl s predpovedateľným správaním v in vivo podmienkach v imunokompetentných myšiach. Na základe týchto výsledkov predložíme návrh pre testovanie mikrokapsúl v NHP (mimo tohto projektu). Projekt MICROPAN umožní lepšie pochopenie mechanizmu tvorby mikrokapsúl polyelektrolytovou komplexáciou a prispeje k budúcemu cielenému dizajnu mikrokapsúl pre imunitnú ochranu transplantovaných buniek.
Doba trvania: 7.1.2019 - 30.6.2023

HvdWH - Časovo-rozlíšené štúdium rastu hybridných van der Waalsových heteroštruktúr
Real-time grow studies of hybrid van der Waals heterostructures
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mrkývková Naďa PhD.
Anotácia:Van der Waalsove heteroštruktúry (vdWH) sú novoobjavené fyzikálne štruktúry ktoré sa skladajú z niekoľkých dvoj-dimenzionálnych (2D) atomárnych vrstiev, vzájomne prepojených slabými van der Waalsovými silami. VdWH vykazujú unikátne vlastnosti ktoré nie je možné dosiahnuť v ich troj-dimenzionálnych náprotivkoch. Tento projekt je zameraný na výskum hybridných vdWH (hybridný v tom zmysle, že aspoň jedna z vrstiev je organická), ktoré majú veľký aplikačný potenciál v organickej elektronike a optoelektronike. Predovšetkým budeme skúmať kinetiku rastu, orientáciu molekúl, štruktúru a mriežkové parametre organických vrstiev deponovaných na 2D substrát. Navrhovaný výskum sa bude zaoberať fundamentálnou problematikou rastových procesov s dôrazom na časovo-rozlíšené in-situ experimenty. Originálnosť tohto projektu spočíva v použití nových a zaujímavých 2D materiálov ako substrátov pre rast organických molekulových vrstiev a detailnom štúdiu týchto rastových procesov za účelom zefektívnenia rastu nových hybridných vdWH so špecifickými vlastnosťami. Budeme využívať 2D substráty s rôznymi elektrickými vlastnosťami, konkrétne polokovový grafén a polovodičové tenké vrstvy MoS2, nakoľko oba tieto materiály majú silný aplikačný potenciál v súčasnej elektronike. Čo sa malých organických molekúl týka, budeme sa sústrediť na také, ktorých vlastnosti sú vhodné pre optoelektroniku, tj. absorbujú vo viditeľnej oblasti spektra, majú schopnosť samousporiadania a dobrú elektrickú vodivosť. Zameriame sa preto na pentacén a molekuly na báze TzTz. Veríme, že tento základný výskum je vysoko relevantný pre ďalší vývoj pokročilých aplikácií v organickej elektronike, ako napríklad OLED, OFET alebo organické solárne články.
Doba trvania: 1.7.2018 - 30.6.2022

Difúzny transport v priestorovo ohraničených štruktúrach
Diffusional transport in spatially confined structures
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kalinay Pavol CSc.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

EXSES - Exotické kvantové stavy nízkorozmerných spinových a elektrónových systémov
Exotic quantum states of low-dimensional spin and electron systems
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Gendiar Andrej PhD.
Doba trvania: 1.7.2017 - 30.6.2021

FYVLASOVMAC - Fyzikálne vlastnosti organických látok a vody uväznených v mezopóroch anorganických matríc
Physical properties of organic compounds and water confined in mesopores of inorganic matrices
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Šauša Ondrej CSc.
Anotácia:Experimentálne skúmanie javov spojených s látkou uväznenou v nanoštruktúrach matríc. Prejavy limitovaného počtu molekúl uväznené v mezopóroch. Sledovanie dynamiky takýchto systémov s dôrazom na ich usporiadanie a transportné vlastnosti.
Doba trvania: 1.7.2017 - 30.6.2021

Fyzikálne vlastnosti vody uväznenej v mezopóroch a kryoprotektíva
Physical properties of water confined in mesopores and cryoprotectans
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Šauša Ondrej CSc.
Anotácia:Projekt sa bude zaoberať štúdiom fyzikálnych vlastností vody uväznenej v mezopóroch vybraných matríc.Pôjde hlavne o sledovanie procesu kryštalizácie v závislosti na veľkosti pórov, type matrice a prítomnosti látok, ktoré kryštalizáciu potláčajú (dimetylsulfoxid). Poznanie týchto procesov je nesmierne dôležité nielen z hľadiska základného výskumu, ale aj z praktického hľadiska – voda je základom živých organizmov a na uschovanie živých buniek pri nízkych teplotách je potrebné zabrániť kryštalizácií vody v nich. Vhodnou metódou na štúdium fyzikálnochemických vlastností takýchto uväznených systémov je pozitrónová anihilačná spektroskopia (PAS) v kombinácií s ďalšími fyzikálnymi metódami (DSC). Originálnosť riešenia spočíva v aplikácií voľnoobjemového pohľadu na procesy prebiehajúce na molekulárnej úrovni, ktoré v konečnom dôsledku určujú makroskopické vlastnosti látok a v použití pozitrónia ako subnanometrovej sondy na štúdium lokálneho voľného objemu.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Monocell - In situ monitorovanie rastu a riadená príprava monovrstiev perovskitov
In situ growth process and controllable preparation of perovskite monolayer films
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr. Rer. Nat. Šiffalovič Peter PhD.
Anotácia:Perovskity halidov kovov predstavujú novú atraktívnu triedu materiálov vhodných pre solárne články s účinnosťou fotovoltickej konverzie dosahujúcou 23%. Napriek výrazným úspechom kvantová účinnosť fotoluminiscenciu špičkových perovskitových solárnych článkov dosahuje hodnôt iba na úrovni 1%, čo odpovedá existencii defektných stavov v elektrónovej štruktúre, ktoré sa podieľajú na rekombinácii nosičov náboja. Pre dosiahnutie teoretického limitu fotovoltickej konverznej účinnosti perovskitových solárnych článkov je nutné eliminovať neradiatívne rekombinačné centrá v elektrónovej štruktúre. Štandardná príprava perovskitových tenkých filmov je založená na kryštalizácii z roztoku, pričom výsledný film je zložený z veľkého počtu malých zŕn so strednou hodnotou veľkosti v oblasti stoviek nanometrov. Žiadúcim je však rast veľkých kryštalických zŕn s laterálnym rozmerom aspoň niekoľko mikrometrov, ktoré budú mať monokryštalický charakter v priečnom reze. Primárnym cieľom navrhovaného projektu je identifikácie kľúčových mechanizmov riadiacich rast tenkých perovskitových filmov. V rámci projektu sa budeme venovať systematickému štúdiu nukleácie, rastu a kryštalizácie perovskitových filmov pomocou pokročilých RTG difrakčných a rozptylových metód (GI-WAXS/SAXS) a fotoluminiscencie v reálnom čase. Ex situ merania defektných stavov v elektrónovej štruktúre perovskitov budú realizované pomocou elektrochemickej impedančnej spektroskopie s energetických rozlíšením. Porozumenie mechanizmu rastu perovskitových filmov umožní cielenú prípravu solárnych článkov novej generácie s vyššou fotovoltickou konverznou účinnosťou.
Doba trvania: 1.10.2018 - 30.9.2021

MoSense - Inovatívna MoS2 platforma pre diagnózu a cielenú liečbu rakoviny
Smart MoS2 platform for cancer diagnosis and targeted treatment
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr. Rer. Nat. Šiffalovič Peter PhD.
Anotácia:Cieľom predkladaného projektu je vývoj inovatívnych 2-rozmerných multifunkčných nanoplatforiem na báze MoS2 pre detekciu nádorových buniek a liečbu. MoS2 nanovrstvy (nanofliačky) pripravené exfoliáciou v tekutej fáze alebo Li interkaláciou a modifikované tak, aby mali nízku toxicitu a vysokú biokompatibilitu, budú chemicky funkcionalizované protilátkou pre špecifické nádorové bunky a relevantným cytotoxínom. V porovnaní s nanovrstvami na báze grafénu, MoS2 dáva podstatne silnejší signál potrebný pre pokročilú diagnostiku ako je Ramanova spektroskopia, rtg. metódy, SEM a TEM. Silný ramanov signál a fotoluminscencia umožnia sledovanie lokalizácie nanoplatformy in situ na úrovni bunky. To bude jeden z originálnych príspevkov projektu v oblasti poznatkov o interakcii bunky s nanoplatformou vo všeobecnosti. Nová kvalita laboratórnych testov interakcie nanoplatformy s nádorovou bunkou môže priniesť nové poznatky a podstatný pokrok v oblasti výskumu 2D nanovrstiev vo všeobecnosti. Nové poznatky očakávame aj v oblasti zvládania biokompatibility a toxicity 2D nanovrstiev čo je dôležité pre ich internalizáciu do bunky. Novo vypracované technologické procedúry budú mať priamy dopad pre technológiu na mieru pripravovaných 2D nanovrstiev.
Doba trvania: 7.1.2016 - 30.6.2020

Kombinácia nanočastíc a esenciálnych olejov na zmiernenie biologického poškodenia rôznych typov stavebných materiálov
Combination of nanoparticles and essential oils for mitigating the biodeterioration on various types of building materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Hofbauerová Monika PhD.
Anotácia:Cieľom výskumu je získať nové poznatky ohľadom využitia rôznych kombinácií nanočastíc a superhydrofóbnych častíc s esenciálnymi olejmi aby sa zabránilo biologickému poškodeniu tradičných a moderných stavebných materiálov. Budú sa sledovať antimikrobiálne účinky vybraných esenciálnych olejov s nanočasticami a superhydrofóbnymi časticami na prírodné materály a moderné stavebné materiály akými sú drevo (smrekovec, borovica, atď.), travertín, žula, plasty a keramika za účelom zníženia alebo úplného potlačenia mikrobiologického poškodenia. Nanočastice a superhydrofóbne častice by mali zvýšiť antimikrobiálny efekt esenciálnych olejov vytvorením hydrofóbnej bariéry a tým potlačiť rast mikroorganizmov.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

CRITNET - Kritické vlastnosti neštandardných tenzorových sietí
Critical properties of non-standard tensor networks
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Krčmár Roman PhD.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

HOQIP - Kvantové spracovanie informácie štruktúrami vyššieho rádu
Higher order quantum information processing
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Sedlák Michal PhD.
Anotácia:Cieľom tohto projektu je posunúť paradigmu kvantových technológií o krok ďalej, a to konsolidáciou matematického rámca na spracovanie informácií kvantovými štruktúrami vyššieho rádu. Cieľom je rozšíriť matematický opis kvantových procesov s indefinítnim kauzálnym poradím tak, aby zahŕňal všetky možné experimentálne usporiadania, ako aj všetky podobné matematické rámce (zobrazenia vyššieho rádu, procesné matice, ...). Projekt začína skúmaním obmedzení a zložitosti takéhoto kvantového výpočtu vyššieho rádu. Druhým cieľom je skúmať, ako môžu byť tieto štruktúry kvantovo naprogramované (kontrolované) a vyvinúť metódy na detegciu koherencie a kauzálnej superpozície vo viacnásobných kvantových procesoch.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

Mikroštruktúra a sorpčné vlastnosti uhlíkových vlákien pripravených karbonizáciou celulózových prekurzorov
Microstructure and sorption properties of carbon fibers prepared by carbonization of cellulose precursors
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Maťko Igor CSc.
Anotácia:Predkladaný projekt zahrňuje základný výskum v oblasti mikropórových uhlíkových vlákien (MPCF) s výraznými aplikačnými dopadmi. Vychádza z originálneho spôsobu prípravy základného typu MPCF s výraznými sorpčnými vlastnosťami. Na optimalizáciu využitia MPCF je potrebné detailne poznať ich fyzikálne vlastnosti, (mikroštruktúru, pórovitosť), nájsť podmienky na kontrolu mikroštruktúry počas vzniku vlákien (karbonizácie) a tak riadiť veľkosť pórov. To je predmetom predloženého projektu. Originálnosť riešenia spočíva v aplikácií kombinácie rôznych fyzikálnych metód štúdia MPCF, ktorá vyústi do určenia vhodných podmienok karbonizačných procesov a poznania vlastností MPCF. Použijú sa štandardné sofistikované techniky (elektrónová mikro mikroskopia) ako aj neštandardné metódy charakterizácie MPCF ako je pozitrónová anihilačná spektroskopia, termoporozimetria a gama spektrometria pri štúdiu sorpčných vlastností.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Modifikácia rozhraní pre zlepšenie parametrov perovskitových solárnych článkov
Interface modifications for parameters improvement of perovskite solar cells
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Nádaždy Vojtech CSc.
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum pokročilých organometalických perovskitových solárnych článkov (perovskite solar cells - PSCs) s rozhraniami modifikovanými 2-rozmernými (2D) nanomateriálmi pre zlepšenie ich funkcionality. Vypracujeme postupy zabudovania 2D nanovločiek grafénu, oxidu grafénu a MoS2 do PSCs a budeme ich optimalizovať z hľadiska základných elektrických vlastností PSCs ako napätie naprázdno, prúd nakrátko, plniaci faktor a fotokonverzná účinnosť. Budeme systematicky analyzovať vplyv 2D nanomateriálov na kryštálovú a elektrónovú štruktúru perovskitu, kde očakávame originálne poznatky o korelácii medzi kvalitou rozhraní, elektrónovou štruktúrou a vlastnosťami elektrónového transportu. Osobitne sa budeme venovať zvyšovaniu stability PSCs. Výsledky projektu umožnia cielenú prípravu PSCs so zvýšenou stabilitou a s priamym dopadom na praktické aplikácie.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

Nanoštruktúra a vlastnosti komplexných kovových materiálov
Atomically resolved structure and properties of complex metallic materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Švec Peter DrSc.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

OPTIQUTE - Optimalizačné metódy pre kvantové technológie
Optimisation methods for quantum technologies
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Doc. Mgr. Ziman Mário PhD.
Anotácia:Future quantum technologies are aiming to enhance our computational power, secure our communication, but also increase precision of our detection devices (from detectors of gravitational waves to medicine diagnostics methods). The effort of researchers included in this project is focused on optimisation of theoretical proposals, also by taking into account more realistic models reflecting the situations outside the laboratories. Our project joins the second quantum revolution on the side of theory, while aiming at mid-term quantum technology applications. We will develop novel tools and methods for improving the performance of quantum measurement, simulation and optimization devices. In particular, we aim to investigate the mathematical structure of quantum information resources in order to utilize them in novel and efficient quantum metrology applications and quantum simulations. The planned analysis of higher-order quantum structures and related optimal information processing is uncovering new quantum resouces (e.g. quantum causality, memory) that has potential to boost qualitatively the performance of quantum computation and communication technologies. Our plans to optimize tensor network algorithms by using the structure of interactions (space-time) are definitely enlarging our chances for efficient quantum simulations of physically relevant quantum many-body systems. Project tasks are divided into three workpackages aiming to optimize quantum structures, develop optimal higher-order quantum information processing and optimisation of tensor network algorithms.
Web stránka projektu:http://quantum.physics.sk/rcqi/index.php?x=proj2019apvv_optiqute
Doba trvania: 1.7.2019 - 30.6.2023

Pokročilé monochromátory s pridanou funkcionalitou úpravy zväzku pre röntgenovú metrológiu a röntgenové zobrazovanie
Advanced monochromators with added functionality of the beam conditioning for X-ray metrology and X-ray imaging
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Jergel Matej DrSc.
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum a vývoj novej generácie kanálikových röntgenových (rtg) monochromátorov s pridanou funkcionalitou úpravy zväzku pre rtg metrológiu a rtg zobrazovanie (geometria, stupeň monochromatizácie, kolimácie a koherencie) a v súvislosti s tým na ďalšiu implementáciu technológie nanoobrábania SPDT (single point diamond technology) pre prípravu aktívnych povrchov kryštálovej rtg optiky. Budú optimalizované parametre SPDT a finalizácie povrchov Ge po nanoobrábaní a po testovaní na otvorených povrchoch budú optimalizované postupy aplikované pri príprave inovatívnych monolitických rtg monochromátorov s kanálikom tvaru V pre kompresiu (rtg metrológia) a expanziu (rtg zobrazovanie) zväzku. Pre cielený návrh týchto monochromátorov s vopred definovanými vlastnosťami budú vyvinuté simulačné algoritmy na báze dynamickej teórie rtg difrakcie. Pripravené monochromátory budú testované v reálnych experimentoch rtg metrológie a rtg zobrazovania.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

2D-SURF - Povrchy a 2D materiály
Surfaces and 2D materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Štich Ivan DrSc.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

ANEMAT - Rozvoj poznatkovej bázy v oblasti pokročilých kovových materiálov s využitím moderných teoretických , experimentálnych a technologických postupov
Advancement of knowledge in area of advanced metallic materials by use of up - to - date theoretical, experimental, and technological procedures
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Švec Peter DrSc.
Anotácia:Projekt je zameraný na zrýchlenie rozvoja poznatkovej bázy v oblasti pokročilých kovových materiálov za účasti reprezentatívnej časti aktuálnej vedeckej základne Slovenska, menovite Slovenskej technickej univerzity (STU) v Bratislave, Fyzikálneho ústavu (FÚ) Slovenskej akadémie vied (SAV) a Ústavu materiálového výskumu (ÚMV) SAV. Pri riešení projektu bude využitá špičková nedávno obstaraná prístrojová technika dostupná riešiteľským pracoviskám v univerzitných vedeckých parkoch STU v Bratislave a Trnave, ako aj vo vedeckých centrá ch SAV v Bratislave (FÚ) a Košiciach (ÚMV). Experimentálne orientovaný výskum bude kombinovaný s výpočtami z prvých princípov (FÚ SAV) a termodynamickými predikciami (ÚMV SAV), teda postupmi, v ktorých dosiahli riešiteľské pracoviská z SAV svetové uznanie . Tematicky pôjde o teoretické a experimentálne štúdium pokročilých kovových materiálov hlavne z hľadiska fázových rovnováh a tvorby nových resp. spresňovania už existujúcich fázových diagramov, charakterizovania kryštálových štruktúr neznámych a málo preš tudovaných komplexných fáz, elektrochemických a katalytických vlastností povrchov, ako aj inovácií v oblasti prípravy tenkých vrstiev, povlakov a pások. Očakávané výsledky budú postupne publikované v relevantných vedeckých časopisoch, použité riešiteľmi pr ojektu v pedagogickom procese, prípadne konzultované so zástupcami výrobného sektora s cieľom transferu technologických poznatkov do praxe. Všetky riešiteľské pracoviská majú obrovské skúsenosti s propagáciou vedy, ktoré chcú využiť a naďalej rozvíjať aj v rámci projektu.
Doba trvania: 1.7.2016 - 30.6.2020

STRUJA - Štruktúra jadrovej hmoty
Structure of the nuclear matter
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Venhart Martin PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na základný výskum v oblasti jadrovej fyziky a na vývoj zariadení pre experimentálnu jadrovú fyziku. V oblasti základného výskumu bude realizované experimentálne štúdium neutrónovo-deficných izotopov zlata metodikou in-beam spektroskopie a budú študované možnosti produkcie neutrónovo-bohatých jadier. Výskum a vývoj zariadení bude prebiehať najmä v súvislosti s rozvojom laboratória založenom na tandemovom urýchľovači typu Tandetron v detašovanom pracovisku FÚ SAV v Piešťanoch. Vyvinutý bude plynový terč určený na produkciu monoenergetických rýchlych neutrónov. Ďalej budú vyvíjané unikátne páskové transportné systémy určené pre použite na zariadeniach produkujúcich rádioaktívne zväzky vo svetových laboratóriách.
Doba trvania: 1.7.2016 - 30.6.2020

Teoretický výskum hyperónov a ťažkých exotických mezónov
Theoretical investigation of hyperons and heavy exotic mesons
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Bartoš Erik PhD.
Anotácia:Najnovšie výsledky namerané na urýchľovači BEPC-II s veľmi intenzívnymi proti sebe bežiacimi zväzkami elektrónov a pozitrónov umožňujú extrahovať informácie o elektromagnetickej štruktúre nukleónov, ktoré sú v dobrej zhode s ostatnými experimentami. BEPC-II navyše umožňuje po prvýkrát rozpracovať oddelené merania elektrickej a magnetickej štruktúry baryónov v časupodobnej oblasti. K tomu je nevyhnutné disponovať modelovými predpoveďami správania sa veličín charakterizujúcich tieto štruktúry baryónov. Cieľom projektu je zrealizovať teoretické predpovede v rámci nami rozpracovaného modelu. Nadväzujúcou otázkou je i vyhodnotenie pozorovateľných veličín pre rozpad ťažkých mezónov v rámci kovariantného modelu uväznených kvarkov, ktoré sú predmetom výskumu na súčasných urýchľovačoch.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Tribo2D - Tribologické vlastnosti 2D materiálov a príbuzných nanokompozitov
Tribological properties of 2D materials and related nanocomposites
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr. Rer. Nat. Šiffalovič Peter PhD.
Doba trvania: 1.7.2018 - 30.6.2022

BENECON - Vlastnosti nových progresívnych konštrukčných materiálov v agresívnom prostredí roztavených solí
The behaviour of new progressive construction materials in aggresive enviroment of molten salts
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Švec Peter DrSc.
Anotácia:Predložený projekt je zameraný na komplexný výskum koróznych procesov pokročilých konštrukčných materiálov, prebiehajúcich v agresívnych roztavených fluoridových soliach. Objektmi výskumu sú špeciálne zliatiny a keramické materiály pre vysokoteplotné aplikácie. Nosnou témou bude štúdium koróziou podmienenej degradácie mikroštruktúry v z ávislosti od spôsobu prípravy a následného spracovania materiálov. Pôjde o pochopenie mechanizmu korózneho poškodenia mikroštruktúry skúmaných materiálov v roztavených médiách využitím multidisciplinárnej kombinácie techník, ktorými je možné detailne analy zovať a charakterizovať aj citlivé zmeny v lokálnej štruktúre koróznych medzivrstiev na atomárnej úrovni medzi taveninou a materiálom pri zvýšenej teplote. Cieľom je tiež získať komplexný obraz o fyzikálnom charaktere jednotlivých použitých roztavených sys témoch, kde sa následne využitím kombinácie difrakčných, zobrazovacích a spektrálnych metód v kombinácii s výpočtovými metódami umožní určiť štruktúrna charakteristika zlúčenín, vznikajúcich v priebehu korózneho procesu. Uvedená koncepcia predloženého výsk umu k danej problematike umožní trvalý prínos v oblasti materiálového výskumu a môže byť zovšeobecnená a aplikovateľná v ostatných oblastiach materiálových procesov a výskumu.
Doba trvania: 1.7.2016 - 30.6.2020

DiaGraph - Vlastnosti rozhrania grafén-diamant: štúdium na atomárnej úrovni
Properties of the graphene-diamond interface: study on the atomic level
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr. Rer. Nat. Šiffalovič Peter PhD.
Anotácia:Vlastnosti elektronických súčiastok na základe grafénu podstatne závisia na interakcii grafénu so substrátom, ktorý je vo väčšine prípadov tvorený kremíkom s oxidovou vrstvou. Príčiny sú rôzne: rozptyl elektrónov na fonónoch, prítomnosť pascí, adsorbovanie dopantov na povrch grafénu, a pod. Nedávno bolo dokázané, že výmena kremíkového substrátu za diamantový výrazne zlepší vlastnosti grafénových súčiastok. Avšak teoretické výpočty interakcií na rozhraní grafén – diamant (GOD) sa značne líšia a niekedy sú protichodné. Systematický experimentálny výskum povahy GOD interakcie absentuje. V našom projekte navrhujeme experimentálnu prípravu grafénu na diamante rôznymi metódami, ktoré vyústia do rozličných interakcií na GOD rozhraní. Vyšetríme atómovú a elektrónovú štruktúru využitím HRTEM/STEM s atomárnym rozlíšením, ktorú doplníme ďalšími charakterizačnými metódami. Vyrobíme poľom riadené súčiastky na základe GOD a vyšetríme vzťah medzi transportnými vlastnosťami a pozorovanou štruktúrou GOD rozhrania. Konečným cieľom je porozumenie povahy interakcie medzi grafénom a diamantom vo vzťahu k transportným vlastnostiam.
Doba trvania: 1.7.2017 - 31.12.2020

HEES4T - Výskum a vývoj vysoko efektívnych energetických zdrojov a technológií pre dopravné systémy s využitím princípov Industry 4.0
-
Program: Iné projekty
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Švec Peter DrSc.
Anotácia:Projekt bude zameraný predovšetkým na: vývoj nových materiálov pripravených rýchlym ochladením taveniny a technológií spracovania na zvýšenie efektívnosti prípravy magnetických obvodov pre výkonovú elektroniku, energetiku a dopravné systémy;prípravu magnetických materiálov pre prototypy efektívnych magnetických obvodov pre výkonovú elektroniku, výskum zameraný na aplikáciu vyvinutého materiálu a na trhu dostupných nových materiálov, polovodičových prvkov a magneticky mäkkých materiálov pre použitie v špičkových zariadeniach výkonovej elektroniky, návrh a vývoj koncepcie spínaných výkonových zdrojov s novým materiálmi a prvkami; vývoj izolačného systému a riešenie radu technologických problémov s aplikáciou nových materiálov do zavedených výrobkov, vývoj spôsobov chladenia – návrh metodiky výpočtu chladiaceho okruhu, simulácia. Preskúmanie vplyvu prevádzkových podmienok (teplota, rázy a vibrácie) na mechanické, elektrické a magnetické vlastnosti a stálosť parametrov (životnosť a spoľahlivosť) realizovaných prototypov. vypracovanie návrhu a postupov pre opakovaný návrh a konštrukciu napájacích zdrojov, návrh a vývoj riadiaceho algoritmu a regulačnej štruktúry zdroja pre dosiahnutie požadovaných parametrov pre danú aplikačnú oblasť, riešenie otázok návrhu metodík elektromagnetických a tepelných výpočtov a konštrukčného riešenia pomocou nových materiálov; implementáciu navrhnutých riešení do výrobkov žiadateľskej organizácie a zavedenie do opakovanej výroby.Výstupom riešenia projektu budú moderné technické riešenia v zmysle navrhovaných cieľov z hľadiska zlepšenia prevádzkových parametrov a charakteristík dopravných prostriedkov, a to najmä zvyšovanie účinnosti a bezpečnosti nových technológií a komponentov, u ktorých je predpoklad komerčného uplatňovania v rámci dopravných prostriedkov a znižovanie negatívneho environmentálneho dopadu z hľadiska potenciálneho znižovania uhlíkovej stopy dopravných prostriedkov.
Doba trvania: 1.12.2018 - 31.10.2021

Výskum pasivovaných štruktúr štandardného porézneho kremíka a čierneho kremíka
-
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Pinčík Emil CSc.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

Vzťahy medzi elektrónovou štruktúrou a mikroštruktúrou tenkých kopolymérnych vrstiev
Relations between electronic structure and microstructure of copolymer thin films
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Gmucová Katarína CSc.
Anotácia:Účinnosť konverzie slnečného žiarenia na elektrickú energiu závisí okrem iného od separácie náboja po iniciovaní fotovoltického procesu absorpciou fotónu, pri ktorej sa vygeneroval excitón. Prítomnosť rozhrania medzi donorom a akceptorom v tenkej vrstve udržiava elektróny a diery v oddelných oblastiach a zlepšuje tak separáciu náboja. V posledných rokoch získala mimoriadny význam syntéza nových plne konjugovaných kopolymérov spájajúcich v jednej molekule polyméry s dierovou a elektrónovou vodivosťou. Vzťahy medzi mikroštruktúrou a elektrickými vlastnosťami takých kopolymérov nie sú ešte plne pochopené. Je to zapríčinené aj prítomnosťou usporiadaných (polykryšytalických) a neusporiadaných (amorfných) fáz v tenkých vrstvách pripravených mokrou cestou. Tento návrh projektu je zameraný na vysvetlenie vzťahov medzi mikroštruktúrou tenkej vrstvy koplyméru a hustotou stavov štruktúrnych defektov, ktoré výrazne ovplyvňujú funkčnosť solárnych článkov.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Základný stav a nízkoteplotné vlastnosti klasických coulombovských systémov
Ground state and low-temperature properties of classical Coulomb systems
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Šamaj Ladislav DrSc.
Anotácia:Projekt sa zaoberá teoretickým skúmaním základného stavu a nízkoteplotnej termodynamiky systémov klasických častíc s coulombovskou interakciou. Budeme skúmať fázové prechody, kritické indexy a trikritické správanie pre jedno- a dvoj-vrstvové Wignerove štruktúry, ktoré minimalizujú interakčnú energiu pre prípad dimérov rovnakých nábojov a dipólov opačných nábojov. Odvodíme efektívnu interakciu ekvivalentných makromolekúl ponorených do vody. Budeme skúmať vplyv ich nabitých povrchov na priestorovú distribúciu uvoľnených mikro-iónov pri nízkych teplotách so zámerom popísania paradoxného efektívneho priťahovania rovnakých nábojov na základe harmonických excitácií nábojov okolo ich wignerovských polôh. Pokúsime sa o konštrukciu teórie nízkoteplotnej termodynamiky mikro-iónov s konečnou veľkosťou tuhého jadra.Pokúsime sa skonštruovať univerzálnu metódu, ktorá správne interpoluje medzi vysokoteplotným Poisson-Boltzmannovym prístupom a nízkoteplotným Wignerovym popisom a súčasne spĺňa kontaktný teorém.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

Celkový počet projektov: 46