Informačná stránka organizácie SAV

Ústav experimentálnej fyziky SAV

Medzinárodné projekty

Atmosferická alektrina a sekundárne kozmické žiarenie
Atmospheric electricity and secondary cosmic radiation
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Langer Ronald
Anotácia:Navrhovaný projekt spočívá v pokračování nedávno započaté spolupráce na společném výzkumu vztahů mezi atmosférickou elektřinou a dynamikou, sekundárním kosmickým zářením a kosmickým počasím. Speciální pozornost bude věnována událostem během bouřek, např. zvýšené četnosti pulzů pozorovaných částicovým detektorem SEVAN během intervalů, kdy na byla naměřena velká elektrické pole a hledání vztahů mezi jednotlivými atmosférickými výboji a detekcí částic. Studium bude založeno na měření elektrostatického pole, elektromagnetického záření z bleskových výbojů, meteorologických datech a měření energetických částic, včetně gamma záření, na Lomnickém štítu. Předpokládá se i zlepšování a rozšiřování měření v okolí Lomnického štítu. Atmosférické elektrické pole bude rovněž měřeno i na několika místech v ČR. Hlavním cílem projektu je lepší znalost mechanismů, které propojují atmosférickou elektřinu a bouřky s energetickými částicemi (radiací) a kosmickým počasím. Při výzkumu bude použit jak statistický přístup tak analýza jednotlivých výrazných událostí.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

AMAZON - Dynamické štúdium amyloidnej agregácie proteínov pomocou magnetických zeolitových nanočastíc
Dynamical study of formation/destruction of protein amyloid aggregatess targeted by magnetic zeolite nanocomposites
Program: JRP
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

Elastic micro-tools for optical manipulation of biological objects
Elastic micro-tools for optical manipulation of biological objects
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Tomori Zoltán CSc.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

EMP - Europská Mikrokelvinová Platforma
European Microkelvin Platform
Program: Horizont 2020
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Skyba Peter DrSc.
Web stránka projektu:https://emplatform.eu/
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022

Experiment ALICE na LHC v CERN: Štúdium silno interagujúcej hmoty v extrémnych podmienkach
ALICE experiment at the CERN LHC: The study of strongly interacting matter under extreme conditions
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.
Web stránka projektu:http://osf.saske.sk/sk/?id=vyskum&sub=experimenty_ALICE
Doba trvania: 1.1.2016 - 31.12.2020

Experiment ATLAS na LHC v CERN: hlboko-nepružné javy a nová fyzika pri TeV energiách
ATLAS experiment on LHC in CERN: deep-inelastic events and new physics at TeV energies
Program: CERN/MŠ
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Bruncko Dušan CSc.
Web stránka projektu:http://www.saske.sk/UEF/OSF/ATLAS/atlas_1.html
Doba trvania: 1.1.2016 - 31.12.2020

FMF - Flexibilné magnetické vlákna: Vlastnosti a aplikácie
Flexible Magnetic Filaments: Properties and Applications
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia:Pre syntézu flexibilných magnetických vlákien sú vyvinuté rôzne technológie. Patria medzi ne spájanie magnetických mikročastíc DNA, adsorpcia magnetických častíc zväzkami polyelektrolytov, extrakcia reťazcov magnetozómov z magnetotaktických baktérií a iné. Flexibilné magnetické vlákna sú zaujímavé pre aplikácie ako „samo-hybné“ mikroobjekty (pre cielený transport), mikro-mixéry (pre mikrofluidiká), rôzne senzory (mikroreológia). Budú vyvinuté numerické algoritmy s cieľom predikcie správania sa vlákien v magnetických poliach rôznych konfigurácií, vrátane algoritmov založených na dynamike kriviek, metóde Boltzmannovej mriežky a Brownovskej dynamiky. Získané numerické výsledky budú porovnávané s experimentálnymi výsledkami merania prietokových polí okolo magnetických vlákien, ich nestabilitou vzpriamenia. V dôsledku toho sa vyvinie nová technológia na meranie DLS, ktorá umožní prístup k charakteristikám translačného a rotačného pohybu reťazca ako sú magnetické mikroobjekty.
Doba trvania: 1.9.2018 - 31.8.2021

AMON-net - -
Follow-up of feasibility study to observe ionospheric disturbances by airglow monitoring network (AMON-net)
Program: Iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mackovjak Šimon PhD.
Doba trvania: 1.10.2018 - 30.9.2020

CAMBIOMN - Komplementárne analytické metódy na určenie biodistribúcie magnetických nanočastíc
Complementary analytic methods for the determination of the biodistribution of the magnetic nanoparticles
Program: Bilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Koneracká Martina CSc.
Anotácia:Navrhovaný projekt je zameraný na syntézu vopred presne špecifikovaných magnetických nanočastíc ako potenciálnych kandidátov pre hypertermiu, cielený transport liečiv a chemoterapiu/rádioterapiu. Hlavným cieľom projektu bude následne vypracovať účinnú metodiku sledovania ich biodistribúcie v jednotlivých orgánoch a tkanivách. Základná koncepcia projektu zahŕňa i) získať dobre definované magnetické nanočastice vhodné pre použitie v nanomedicíne; ii) charakterizovať pripravené magnetické nanočastice za presne definovaných a reprodukovateľných podmienok, iii) rozvíjať vhodnú kombináciu analytických metód na podrobnú analýzu ich biodistribúcie. V tejto súvislosti bude venovaná špeciálna pozornosť optimalizácii postupov syntézy tak, aby pripravené magnetické nanočastice s vhodnými funkčnými vlastnosťami poskytovali dostatočnú odozvu na vybrané analytické metódy a následné stanovenie ich biodistribúcie. Predpokladáme, že takýto prístup bude mať za následok vypracovanie protokolu na prípravu a štúdium biodistribúcie magnetických nanočastíc pri čo najnižšej možnej koncentrácii, ktorá by v ďalšom kroku mohla výrazne znížiť nežiaduce vedľajšie účinky liečby. Okrem toho, takýto projekt významne prispeje i) k bilaterálnej spolupráci a prenosu poznatkov medzi odborníkmi v oblasti chémie, fyziky, biológie a farmácie; ii) k optimalizácii reálnej štruktúry a štúdiu bioakumulácie pripravených nanočastíc; iii) k prezentácii a publikácii dosiahnutých výsledkov odbornej verejnosti; iv) k vytvoreniu podmienok pre ďalšiu spoluprácu vo vysoko atraktívnej vedeckej oblasti biofyziky/nanomedicíny.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2020

MGFS - Kovové geometricky frustrované systémy
Metallic geometrically frustrated systems
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gabáni Slavomír PhD.
Anotácia:The principal aim of this project is to establish the microscopic anisotropy parameters and the relevant terms for the magnetic interaction in MGFS. Despite significant experimental and theoretical work, such parameters are unknown for the compounds (e.g. TmB4, HoB4) which form a Shastry Sutherland lattice (SSL) as well as for the highly symmetric face centered cubic (fcc) lattice based systems (e.g. HoB12). The experimental approach will be magnetisation measurements as a function of field direction, neutron diffraction combined with modelling techniques like WIEN2K, McPhase or SpinW. The oscillatory RKKY exchange interaction parameters are expected to be susceptible to applied pressure as well as to alloying. Suitable methods and oriented samples of rare earth borides are available. Crystal field anisotropy is theoretically described by a multipole expansion of the electric field. The crystal field level splitting parameters will be determined from magnetisation and specific heat data, as a function of field direction, as well as from inelastic neutron diffraction on powder samples, typically using software like McPhase. The goal of this part is a description of anisotropy of TmB4, HoB4 and the symmetric fcc – counterparts HoB12 and TmB12. The second set of parameters needed for understanding of the Hamiltonian are the magnetic interactions. They will be determined from the dispersion relations measured using neutron spectroscopy on HoB4 and HoB12 along different crystallographic directions and in applied magnetic field. These parameters depend on details of the RKKY interaction which as a cross check can also be obtained from first principles, using packages like WIEN2K. This type of experiments will be carried out at the HZB Berlin on isotopically enrich Ho11B4 and Ho11B12 samples, which are available and first testing experiments were already carried out. We intend to verify results by high pressure experiments (we assume pressures up to 10 GPa in diamond pressure cells) which is associated with the increase of itinerant electron concentration in MGFS, and thus with the change of parameters as well as changes of critical fields and temperatures. This aim will cover MGFS based on the SSL structure as well as systems based on the fcc structure. Another option to verify results is alloying. We will study the effect of substitution of magnetic ions like Tm3+ and Ho3+ ions by nonmagnetic Lu3+ ions. Necessary devices and samples for this research are available.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2020

Kozmické žiarenie pozorované na dvoch vysokohorských observatóriách: Moussala a Lomnický štít
Cosmic rays as observed at two high mountain observatories: BEO Moussala and Lomnicky Stit
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Langer Ronald
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

MAGBIO - Magnetické nanokompozity pre biomedicínu
Magnetic nanocomposites for biomedicine
Program: Bilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zentková Mária CSc.
Anotácia:Multidisciplinárny projekt je venovaný príprave a charakterizácii magnetitových a manganitových magnetických nanokompozitov s aplikačným potenciálom pre hypertermiu. Magnetické nanočastice pripravené viacerými spôsobmi budú funkcionalizované metódami povrchovej chémie. Na hotových magnetických kompozitoch bude meraný tepelný ohrev v prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa, ktorého frekvencia a amplitúda budú spĺňať Brezovichove kritérium.
Doba trvania: 15.2.2019 - 31.12.2020

Multifunctional magnetic materials - research into structure and physical properties
Multifunctional magnetic materials - research into structure and physical properties
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zentková Mária CSc.
Anotácia:The object of the collaboration is investigation of the magnetic, structural and thermodynamic properties of new magnetic materials such as manganites, magnetic oxides and molecule-based magnets. Of particular importance is the search for functional materials with light-, temperature- or pressure-controlled properties as well as magnetic molecular nanosystems. Collaboration in this area between the Institute of Nuclear Physics PAS and the Institute of Experimental Physics SAS lasts for over twelve years. We have carried out common studies of several molecular magnets, workers of INP PAN take regularly part in the triennial CSMAG conference organized in Košice. We are in possession of different but complementary measurement instruments. Therefore, the continuation of the joint project, aimed at a more comprehensive description and understanding of properties of new magnetic materials, would be purposef
Doba trvania: 19.2.2019 - 31.12.2021

Nanocohybri - NANOSCALE COHERENT HYBRID DEVICES FOR SUPERCONDUCTING QUANTUM TECHNOLOGIES
NANOSCALE COHERENT HYBRID DEVICES FOR SUPERCONDUCTING QUANTUM TECHNOLOGIES
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Samuely Peter DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia:Superconducting technologies are prime candidates to ripen quantum effects into devices and applications. The accumulated knowledge in decades of work in understanding superconductivity allows scientists now to make experiments by design, controlling relevant parameters in devices. A new field is emerging whose final objective is to improve appliances taking advantage of quantum effects, be it for dissipationless transport of current, generation of high magnetic fields, sensors or quantum information. The field will impact crucial areas for societal development, including energy, transport, medicine or computation. Quantum behavior is controlled by using hybrids of superconductors with magnets, insulators, semiconductors or normal metals. Traditionally, the scientific and technical communities working in superconductivity are spread across projects from different calls, whose activities put Europe at the frontier of research. The present Action aims to address the pressing need for a common place to share knowledge and infrastructure and develop new cooperative projects.To this end, we have set-up a program including networking activities with an open, proactive and inclusive approach to other researchers and industry. We will develop the concept of a Virtual Institute to improve availability of infrastructure and knowledge, and focus on contributing to gender balance and the participation of young researchers. The proposal aims to avoid duplication of resources and skills in a subject traditionally dominated by small groups working independently. This will optimize European efforts in this area and uncover our full potential, thus maintaining and developing Europe’s leading position in superconducting quantum technologies.
Doba trvania: 18.10.2017 - 17.10.2021

MAGBBRIS - Nové magnetické biomateriály pre obnovu mozgu a zobrazovanie po mozgovej príhode
New MAGnetic Biomaterials for Brain Repair and Imaging after Stroke
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia:Prípravou nového magnetického nano-biomateriálu dosiahneme obnovu tkaniva v súvislosti s ischemickými prípadmi. Využijeme výhody nanotechnológie doručiť terapeutický rastový faktor sekretom do oblasti poškodeného mozgu. Podľa World Health Organization až 15 miliónov osôb trpí každý rok infarktom mozgu. Dostupné liečenie je iba akútna trombolytická terapia (farmakologická alebo mechanická), ktorá je poskytnutá menej ako 10% postihnutým pacientom z dôvodov striktných výberových kritérií. Na druhej strane liečenie krvného riečiska nervových vlákien môže poskytnúť možnosť zahrnúť takýchto pacientov do procedúr. MAGBBRIS predstavuje skutočnosť, že rastúce faktory, sekretované endoteliálne bunky, s preukázaným potenciálom obnovy tkaniva môžu byť uzavreté v magnetickom biomateriáli a môžu byť bezpečne a úspešne zavedené do mozgu myši a tam indukovať obnovu tkaniva. V ischemickom mozgu sekretom môže byť podržaný pôsobením externého magnetického poľa a takto vylepšiť obnovu ciev a regeneráciu neurogenného tkaniva po infarkte.
Doba trvania: 1.3.2018 - 28.2.2021

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: RNDr. Škorvánek Ivan CSc.
Anotácia:Cieľom projektu je vývoj nových magneticky mäkkých jadier z rýchlochladených amorfných a nanokryštalických materiálov, ktoré budú následne použité pre návrh a konštrukciu magnetometrov a magnetických torzných rotátorov aplikovateľných v kozmických podmienkach. Tieto materiály sa musia vyznačovať excelentnou stabilitou magnetických vlastností (týka sa to najmä vysokej magnetickej permeability a nasýtenej magnetickej indukcie) v širokom rozsahu meniacej sa pracovnej teploty (typicky medzi -50°C a + 85°C). Minimalizácia energetickej spotreby je jednou z kľúčových požiadaviek pri návrhu satelitných zariadení a teda vyvinuté magnetické jadrá by mali vykazovať tiež nízke premagnetizačné straty.
Doba trvania: 1.9.2018 - 31.8.2021

NANOUPTAKE - Prekonanie bariiér pre komerčné využitie nanokvapalín (NANOUPTAKE)
Overcoming Barriers to Nanofluids Market Uptake ( NANOUPTAKE)
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia:Nanokvapaliny sú definované ako kvapaliny obsahujúce nanometrové nanočastice so zvýšeným efektom prenosu tepla. Nanočastice zlepšujú efektívne výmenu tepla a uchovávanie tepelnej energie. Hlavným cieľom a zámerom projektu NANOUPTAKE COST Action je vytvorenie siete výskumných, vývojových a inovatívnych inštitúcií a kľúčových industriálnych partnerov na vývoj a rozvoj využitia nanokvapalín ako pokročilých materiálov pre prenos tepla a uchovávania tepelnej energie pre zvýšenie účinnosti tepelnej výmeny a systémov na zálohovanie energie. Jedná sa o vývoj a zvládnutie prípravy nanokvapalín a charakterizácie ich vlastností, aby bolo dosiahnuté zvýšenie efektívnosti prenosu základných vedeckých poznatkov do systému priemyselného využitia, aby sa umožnilo prekonať prekážky, ktoré teraz bránia tomuto primeranému transféru. Vzhľadom na zložitosť tohto cieľa, synergiu možno dosiahnuť len v dlhšom časovom rámci, a to prostredníctvom spoločných pracovných stretnutí, spoločných publikácií, spoločného výskumu v rámci Horizontu 2020 a výmene poznatkov s inými výskumnými skupinami v rámci iných COST Akcií.
Web stránka projektu:http://www.cost.eu/COST_Actions/ca/CA15119
Doba trvania: 19.4.2016 - 18.4.2020

Príprava a štúdium štruktúrnych a magnetických vlastností CoFe2O4/Fe3O4 nanočastíc typu "core/shell" pre použitie v magnetickej hypertermii
Preparation and study of structural and magnetic properties of core/shell CoFe2O4/Fe3O4 nanoparticles for advanced magnetic hyperthermia
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Škorvánek Ivan CSc.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2021

JUICE-PEP-ACM - Slovenský príspevok k misii ESA-JUICE: Vývoj anti-koincidenčného modulu ACM pre časticový komplex PEP
Slovak contribution to ESA-JUICE mission: Development of Anti-Coincidence Module ACM for Particle Environment Package PEP
Program: Iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Baláž Ján PhD.
Anotácia:Vesmírna misia ESA-JUICE (JUpiter ICy moons Explorer, http://sci.esa.int/juice) musí čeliť veľmi nehostinnému prostrediu radiačných pásov Jupitera, kde dominujú prenikavé energetické elektróny. Časticový komplex PEP tejto misie (http://sci.esa.int/juice/50073-science-payload ) je vo vývoji v rámci širokej medzinárodnej kolaborácie pod vedením Švédskeho ústavu kozmickej fyziky v Kirune. Kvôli hmotnostným limitom pre efektívne radiačné tienenie bude PEP pracovať v nepriaznivom prostredí penetrujúcich elektrónov, ktoré ovplyvnia detekčný proces v PEP/JDC (Jovian plasma Dynamics and Composition) senzore. Na potlačenie nepriaznivých vplyvov penetrujúcich elektrónov bol prijatý koncept anti-koincidenčného modulu ACM. Projekt zahŕňa vývoj kozmicky kvalifikovaného polovodičového detektora, elektronickej dosky na sparacovanie signálu detektora a laboratórneho testovacieho a kalibračného systému RATEX-J (RAdiation Test EXperiment for JUICE).
Doba trvania: 15.11.2018 - 30.10.2020

-
SPACE:LAB - place to attract, educate and involve young generation in space science and engineering
Program: Iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mackovjak Šimon PhD.
Doba trvania: 1.12.2018 - 30.11.2020

STM štúdium grafénom pokrytých nanoštruktúr
Investigation of graphene covered superconducting nanostructures by scanning tunneling microscopy
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Szabó Pavol CSc.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

- - Štúdium amyloidnej agregácie proteínov in vitro a v mozgomiešnom moku
Study of the protein amyloid aggregation in vitro and in cerebrospinal fluid
Program: Medziústavná dohoda
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana CSc.
Anotácia:Štúdium amyloidnej agregácie proteínov in vitro a vo vzorkách mozgomiešneho moku ľudí trpiacich na amyloidné ochorenie, ktoré obsahujú proteíny agregované in vivo. Odskúšanie zavedené testu v mozgomiešnom moku dementných a nedementných ľudí.
Doba trvania: 13.7.2015 - 31.12.2020

Štúdium nových feromagnetických nanokompozitov
-
Program: Medziústavná dohoda
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kováč Jozef CSc.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

TESTIMONIES - Teoretické a experimentálne štúdium nanomateriálov na báze oxyhydridov prechodových kovov pre supravodivosť a fotokatalýzu
Theoretical and Experimental Study of Transition Metal Oxyhydride Nanomaterials for Superconductivity and Photocatalysis
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Flachbart Karol DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia:Projekt je zameraný na teoretické a experimentálne štúdium nanomateriálov na báze oxyhydridov prechodových kovov pre oblasť supravodivosti a fotokatalýzy. Cieľmi Projektu sú: - na základe modelovania navrhnúť a vo forme tenkých vrstiev pripraviť nanomateriály na báze oxyhydridov Ytria (YHxOy) a Titánu (TiHxOy) s vlastnosťami vhodnými pre využitie v oblasti supravodivosti a fotokatalýzy, - experimentálne študovať vlastnosti navrhnutých a pripravených nanomateriálov, - na základe získaných výsledkov vyhodnotiť aplikačný potenciál týchto materiálov. Ambíciou projektu je na jednej strane predpovedať a pokúsiť sa pripraviť nový typ polovodičových materiálov na báze hydridov a oxyhydridov Y a Ti, ktoré by v oblasti ochrany životného prostredia pomáhali účinnejšie vo vzduchu a vo vode rozkladať rôzne chemické zlúčeniny (kontaminanty). Na druhej strane, pre oblasť supravodivosti navrhnúť a pripraviť kovové tenké vrstvy na báze hydridov Y a Ti, ktoré by sa okrem vysokofrekvenčných fonónových módov vyznačovali vysokou hustotou elektrónových stav a zvýšenou elektrón-fonónovou interakciou. To by mohlo resp. malo viesť k supravodivosti pri vyšších teplotách. V tejto súvislosti je možné uviesť, že pri veľmi vysokých tlakoch (rádovo stovkách GPa) sa v súčasnosti pozoruje supravodivosť pri teplotách vyšších ako 250 K. Projekt je multidisciplinárny, podieľajú sa na ňom teoretickí a experimentálni fyzici (návrh a štúdium materiálov), chemici a materiáloví inžinieri (príprava materiálov), ako aj dve firmy, ktorých aktivity budú súvisieť s potenciálnymi aplikáciami.
Doba trvania: 1.10.2019 - 30.9.2022

Usporiadanie a samoorganizácia magnetických nanočastíc v kvapalných kryštáloch
Ordering and self-organization of magnetic nanoparticles in liquid crystals
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Lacková Veronika PhD.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

RBS - Výskum masívnych supravodičov
Research on bulk superconductors
Program: Iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia:Dohoda o spolupráci medzi ÚEF SAV a CAN Superconductors je zameraná na výskum masivnych REBCO supravodičov vhodných pre praktické aplikácie.
Doba trvania: 1.5.2018 - 30.4.2023

Nanoradiomag - Vývoj a príprava rádionuklidmi značených magnetických nanočastíc dispergovaných vo vodnom prostredí.
Development and production of water-dispersible radionuclide labeled magnetic nanoparticles
Program: EUREKA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Koneracká Martina CSc.
Anotácia:Cieľom navrhovaného projektu EUREKA je vývoj a výroba magnetických nanočastíc (MNC) ako dôležitých látok pre použitie v diagnostike (kontrastné látky v NMR) a pre pokročilé predklinické štúdie liečby nádorových ochorení. Vzhľadom na multifunkčnosť MNC možno uvažovať o viacerých spôsoboch ich využitia. Vďaka tomu sa projekt zameriava na tri hlavné oblasti: i) Syntéza MNC pre aplikácie v liečbe rakoviny pomocou magnetickej hypertermie; ii) označenie MNC rádionuklidmi s cieľom zaviesť duálnu terapiu nádorových ochorení (terapia rádionuklidmi v spojení s magnetickou hypertermiou); iii) včasná a správna diagnostika nádorových ochorení použitím MNC ako kontrastných látok. Projektové aktivity sú zamerané na: i) syntézu MNC s optimálnymi fyzikálno-chemickými vlastnosťami; ii) naviazanie rádionuklidov do ich štruktúr; iii) funkcionalizácia povrchov pripravených MNC a iv) in vitro / in vivo testovanie biologických účinkov MNC a ich optimalizáciu s cieľom dosiahnuť ich maximálnu účinnosť a konkurencieschopnosť ich potenciálnej výroby.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020


Národné projekty

Aplikácia matematickej fyziky v rôzne škálovateľných systémoch
-
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Pinčák Richard PhD.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022

Deformácia metastabilných amorfných a kryštalických materiálov
Deformation of metastable amorphous and crystalline materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Csach Kornel CSc.
Anotácia:Zámerom tohto projektu je získanie poznatkov o faktoroch ovplyvňujúcich procesy diskontinuálnej plastickej deformácie kovových skiel. Experimentálne štúdium povedie k lepšiemu pochopeniu (mikro)mechanizmov deformácie a porušovania kovových skiel a k vymedzeniu vplyvu rýchlosti deformácie a veľkosti napätia na priebeh diskontinuálnej deformácie kovových skiel rozličnej tvrdosti. Deformačné prejavy nehomogénnej plastickej deformácie budú porovnávané s vlastnosťami pri homogénnej deformácii. Zmeny štruktúrneho stavu metastabilných sústav budú sledované metódami termickej a termomechanickej analýzy.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

Detekcia kozmickej plazmy a energetických častíc na palube vesmírnych sond.
Detection of space plasma and energetic particles on board of space probes.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Baláž Ján PhD.
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum plazmového a časticového prostredia v magnetosfére Zeme, v medziplanetárnom prostredí a v magnetosfére iných planét Slnečnej sústavy, predovšetkým z hľadiska vývoja kozmickej experimentálnej - prístrojovej techniky. Výskumom a vývojom príslušnej technickej infraštruktúry sa žiadateľovo pracovisko - Oddelenie kozmickej fyziky (OKF) ÚEF SAV - dlhodobo zaoberá v rámci medzinárodnej spolupráce s obdobnými pracoviskami. Prostriedky sú nutné najmä na zakúpenie elektronických komponentov, externé technologické operácie, cestovné náklady v súvislosti s pracovnými poradami, testovaním, kalibráciou, štartovou kampaňou. Aktuálne prebiehajú tieto kozmické aktivity: - vývoj spektrometra nabitých energetických častíc ASPECT-L pre misiu LUNA-Resurs - vývoj spektrometra nabitých energetických častíc DOK-M pre misiu Resonance - vývoj siete ultrafialových fotometrov AMON pre štúdium žiarenia atmosféry (Airglow) - vývoj antikoincidenčného modulu ACM aparatúry PEP/JDC pre misiu ESA JUICE k Jupiteru
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

ECODISC - Elektrónové korelácie v neusporiadaných supravodičoch
Electron correlations in disordered superconductors
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Szabó Pavol CSc.
Anotácia:Projekt si kladie za cieľ pochopiť vplyv neusporiadanosti na supravodivosť v systémoch v blízkosti prechodu supravodič – izolant a v tenkých filmoch hydridov. Pripravíme ultratenké filmy MoN, MoC, TiN ale aj polykryštály a nanoštruktúry bórom dopovaného diamantu. Niektoré z týchto systémov vykazujú fermiónové a niektoré bozónové efekty v supravodivom stave. Pomocou merania vodivosti od DC až po optické frekvencie, ako aj pomocou lokálnych meraní hustoty stavov rastrovacím tunelovým mikroskopom pri veľmi nízkych teplotách a vo vysokých magnetických poliach chceme prispieť ku pochopeniu podstaty problému, aká supravodivosť sa sformuje v silno neusporiadaných systémoch, kde už kvázičastice mimo supravodivého stavu majú renormalizovanú hustotu stavov v okolí Fermiho energie. Chceme tiež pochopiť formovanie supravodivosti v tenkých filmoch hydridov. Preskúmame vplyv neusporiadanosti pri zmene obsahu vodíka, hrúbky filmu, podložky, mikroštruktúry a aplikovaného tlaku na supravodivosť v systémoch YHx, TiHx, VHx a ich kysličníkoch.
Doba trvania: 1.7.2019 - 30.6.2023

EXSES - Exotické kvantové stavy nízkorozmerných spinových a elektrónových systémov
Exotic quantum states of low-dimensional spin and electron systems
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Čenčariková Hana PhD
Anotácia:Projekt je venovaný teoretickému štúdiu nízkorozmerných kvantových spinových a elektrónových systémov, ktoré budú skúmané kombináciou pokročilých analytických a numerických metód zahrňujúcich okrem iného exaktné mapovacie transformácie, metódu matice prechodu, prístup tesnej väzby, klasické a kvantové Monte Carlo simulácie, exaktnú diagonalizáciu a metódu renormalizačnej grupy pre maticu hustoty. Získané teoretické výsledky prispejú k hlbšiemu pochopeniu exotických kvantových stavov spinových a elektrónových systémov akými sú napríklad rôzne druhy kvantových spinových kvapalín a taktiež kvantové stavy s rafinovaným ďalekodosahovým usporiadaním topologického charakteru alebo s charakterom kryštálu valenčných väzieb. Projekt významným spôsobom prispeje aj k objasneniu nekonvečného magnetického správania vybraných nízkorozmerných magnetických materiálov a bude mať tak dosah na súčasný stav vedy v oblasti fyziky kondenzovaných látok a materiálového výskumu. Podrobné štúdium kvantového previazania na druhej strane umožní vymedziť hranice aplikovateľnosti skúmaných spinových a elektrónových systémov pre účely kvantového počítania a spracovania informácie. Ďalším dôležitým výstupom projektu bude objasnenie netriviálnych symetrií v tenzorových stavoch silne korelovaných spinových a elektrónových systémov pod vplyvom buď pozične závislých interakcií, alebo zmien v mriežkových geometriách, ktoré indukujú fázové prechody rôznych typov.
Doba trvania: 1.7.2017 - 30.6.2021

FRUSTKOM - Frustrované kovové magnetické systémy
Frustrated metallic magnetic systems
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gabáni Slavomír PhD.
Anotácia:Doterajšie experimentálne aj teoretické štúdium frustrovaných magnetických systémov (FMS) bolo sústredené hlavne na dielektrické systémy. Tieto systémy sa vyskytujú v 2D a 3D mriežkach na báze rovnostranných trojuholníkov, pričom v dielektrikách je interakcia medzi jednotlivými spinmi systému dobre definovaná a popísaná. V kovových FMS (K-FMS), ktoré boli doposiaľ omnoho menej študované, významnú úlohu zohráva ďaleko-dosahová nepriama výmenná interakcia medzi spinmi sprostredkovaná vodivostnými elektrónmi (RKKY interakcia). K neveľkému počtu K-FMS patria aj niektoré kovové boridy vzácnych zemín majúce fcc (napr. HoB12, ErB12) alebo Shastryho-Sutherlandovu (napr. TmB4, HoB4, ErB4) štruktúru. Predkladaný projekt si kladie za cieľ experimentálne preskúmať vplyv vysokého tlaku (hydrostatického aj jednoosového), legovania a anizotrópie na magnetické, transportné a tepelné vlastnosti K-FMS, ktoré v týchto K-FMS ešte neboli študované. Pionierskou prácou bude pritom hlavne priame pozorovanie magnetickej štruktúry jednotlivých oblastí fázového diagramu K-FMS pomocou spinovo-polarizovanej skenovacej tunelovej mikroskopie. Preskúmaná bude tiež dynamika magnetickej štruktúry (vplyv rýchlosti zmeny magnetického poľa na túto štruktúru) a štúdium magnetických excitácií (metódou neutrónového rozptylu) vo vybraných tetraboridoch a dodekaboridoch. Náročné experimentálne štúdium, pre ktoré sú už k dispozícii kvalitné vzorky aj vhodné metodiky, bude podporené teoretickou interpretáciou získaných výsledkov a teoretickým rozpracovaním kvantovo štatistických modelov s cieľom prispieť k hlbšiemu pochopeniu fyzikálnej reality vo vyššie spomínaných materiáloch.
Web stránka projektu:http://extremeconditions.saske.sk/projects/
Doba trvania: 1.8.2018 - 30.6.2022

Funkcionalizácia magnetických nanočastíc na detekciu rakovinových buniek
Functionalization of magnetic nanoparticles for cancer cell detection
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Koneracká Martina CSc.
Anotácia:Predkladaný projekt je zameraný na prípravu magnetického biokomplexu, ktorý špecificky vyhľadá rakovinové bunky, prenikne do ich štruktúry a umožní lepšie zobrazovanie postihnutých oblastí napr. pomocou magnetickej rezonancie (MRI). Prvým krokom na dosiahnutie požadovaného cieľa bude syntéza magnetických nanočastíc a funkcionalizácia ich povrchu rôznymi aminokyselinami. Na optimalizáciu funkcionalizácie nanočastíc budú použité viaceré fyzikálno-chemické metódy (spektroskopické, mikroskopické, magnetické, kalorimetrické a iné). Zároveň budeme študovať vhodnosť použitia modifikovaných nanočastíc na zobrazovanie v magnetickej rezonancii. Ďalším krokom bude konjugácia špecifickej protilátky na funkcionalizované magnetické nanočastice (biokomplex) a skúmanie interakcie biokomplexu s bunkami imunochemickými metódami. Vzhľadom na aplikačné účely magnetických nanočastíc bude jedným z našich cieľov preskúmať aj vplyv pripravených magnetických biokomplexov a magnetickej hypertermie na viabilitu buniek.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022

Interakcie relativistických jadier; eta-mezónové jadrá a spinová fyzika
Interactions of relativistic nuclei, eta-meson nuclei and spin physics
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Mušinský Ján PhD.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2020

Isingove supravodiče a topologické fázy hmoty
Ising superconductors and topologigal phases of the matter
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Szabó Pavol CSc.
Anotácia:Projekt je zameraný na výskum supravodičov typu (LaSe)1.14(NbSe2)n, kde n je počet vrstiev NbSe2, s veľkou anizotropiou horných kritických magnetických polí. Naše predošlé experimenty ukazujú, že horné kritické pole paralelné s vrstvami týchto monokryštálov je omnoho väčšie ako Pauliho pole určené iba Zeemanovým štiepením Cooperových párov. Tento jav bol pozorovaný nedávno v dichalkogenidoch prechodových kovov. Možným vysvetlením je silná spin - orbitálna väzba a takéto materiály sa nazývajú Isingove supravodiče. Predstavujú zmes singletového a tripletového párovania a súčasné poznatky o ich vlastnostiach zďaleka nie sú úplné. Ešte ambicióznejším cieľom projektu je realizácia topologickej fázy hmoty. Podľa teoretických štúdií je feromagnetický reťazec naviazaný na takýto supravodič vhodná platforma na experimentálne uskutočnenie tzv. Kitaevovho modelu topologického supravodiča s okrajovými Majoranovými stavmi, ktorých prítomnosť by sa dala ovládať pomocou externého parametra – magnetického poľa.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022

Klasicko-kvantový prechod v mechanických rezonátoroch
Classical to quantum crossover in mechanical resonators
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Človečko Marcel PhD.
Anotácia:Materiálová variabilita a rozmerová rozmanitosť mechanických rezonátorov dovoľuje cielene meniť ich fyzikálne a geometrické vlastnosti, a tak redukciou ich hmoty/energie (t.j. redukciou ich veľkosti), pri súčasnom ochladení k teplotám blízkym absolútnej nule, ich umožňuje používať ako nástroj pri štúdiu prechodu medzi klasickou a kvantovou dynamikou. Ambíciou nášho projektu je (i) štúdium nelineárnych procesov v makroskopických rezonátoroch na báze piezomateriálov, (ii) štúdium prechodu medzi klasickou a kvantovou dynamikou s použitím nami pripravených mechanických mikro a nanorezonátorov a (iii) pochopenie procesov výmeny energie medzi týmito rezonátormi a tepelným rezervoárom vedúcich k dekoherencii.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

Kozmické energetické častice zo slnečných erupcií – mnohobodové pozorovanie od Slnka až po Lomnický Štít
-
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mackovjak Šimon PhD.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

QuTeMaD - Kvantové technológie. materiály a zariadenia
Quantum Technologies, Materials and Devices
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Samuely Peter DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia:V projekte sa sústredíme na realizáciu konkrétnych zariadení založených na supravodičoch, alebo supravodivých obvodoch pracujúcich v blízkosti kvantovej limity. Jedným z hlavných cieľov projektu je realizácia funkčného parametrického zosilňovača, ktorý by priniesol reálne zlepšenie v porovnaní so zosilňovačmi na báze HEMT - tranzistorov s vysokou elektrónovou mobilitou. Pokúsime sa o konštrukciu subkvantového parametrického zosilňovača, ktorý je kľúčovým prvkom pre spracovanie kvantovej informácie zakódovanej v mikrovlnách. Aby sme dosiahli tento cieľ, budeme skúmať nové kvantové materiály, ktoré môžu zlepšiť vlastnosti kvantových zariadení. Preto bude základný výskum nových topologických materiálov ako aj povrchových a hranových stavov topologických izolantov a supravodičov logickou súčasťou tohto projektu.
Doba trvania: 1.7.2017 - 31.12.2020

ARES - Legované REBCO masívne supravodiče
Alloyed REBCO bulk superconductors
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia:Projekt je zameraný  na  výskum vplyvu  legovania (dopovania) na štruktúru a supravodivé vlastnosti REBCO masívnych  monokryštalických supravodičov.  Bude skúmaný vplyv legovania na fázovú rovnováhu, rast masívnych kryštálov, tvorbu centier uchytávania magnetických tokočiar, mechanizmy uchytávania magnetických tokočiar, lokálne a makroskopické supravodivé vlastnosti v oblasti teplôt dosiahnuteľných kryochladením. Použité budú experimntálne metódy práškovej metalurgie, rastu masívnych monokryštálov, RTG difrakcie, mikroskopickej optickej a elektrónovej mikroštruktúrnej analýzy a elektrónovej mikroanalýzy, magnetizačné merania a merania zachyteného magnetického poľa. Projekt bude riešený v spolupráci s poprednými zahraničnými pracoviskami v rámci zmluvnej (SIT Tokyo, JTU Shanghai, CAN Superconductors Praha) aneformálnej ( University of Cambridge, KAERI Daegeon, CRISTMAT Caen,  FzÚ Praha) spolupráce. 
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

Magnetická frustrácia a supravodivosť v 2D a 3D boridoch
Magnetic frustration and superconductivity in 2D and 3D borides
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.
Doba trvania: 1.1.2020 - 31.12.2023

Makroskopicky anizotrópne kompozity na báze kvapalnych kryštálov a magnetických nanočastíc
Macroscopic anisotropic composites based on liquid crystals and magnetic nanoparticles
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tomašovičová Natália CSc.
Anotácia:Predkladaný projekt je zameraný na základný výskum kompozitných materiálov zložených z kvapalných kryštálov a rôznych magnetických nanočastíc. Kombinácia anizotrópnych vlastnosti kvapalných kryštálov s magnetickými vlastnosťami nanočastíc umožňuje pripraviť kompozity s unikátnymi magnetickými a optickými vlastnosťami, ktoré jednotlivé zložky same o sebe nevykazujú. Navrhované experimenty sa zameriavajú na zvýšenie citlivosti týchto kompozitných systémov (ktoré sú v kvapalnom stave) na magnetické pole a pripraviť materiály s unikátnymi dielektrickými, magnetickými a optickými vlastnosťami. Hlavným cieľom projektu je ovplyvniť citlivosť týchto anizotrópnych systémov na vonkajšie magnetické pole pridaním vhodných magnetických nanočastíc a urobiť pokrok pre ich potenciálnu aplikáciu v rôznych magneto-optických alebo dielektrických zariadeniach, napríklad ako senzorov nízkych magnetických polí alebo ako svetelná clona.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

MULTIHIT - Multifunkčné inhibítory poly/peptidov spojených s Alzheimerovou chorobou
Multi-target inhibitors of poly/peptides associated with Alzheimer´s disease
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana CSc.
Doba trvania: 1.7.2019 - 1.6.2023

Nadmolekulárne komplexy proteínov - konformačné prechody, stabilita a agregácia
Supramolecular complexes of proteins – conformational transitions, stability and aggregation
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fedunová Diana PhD.
Anotácia:Agregácia proteínov a ich samo-usporiadanie do nadmolekulárnych komplexov je súčasťou mnohých biologických procesov. Vznik fibrilárnych agregátov – amyloidov je sprievodným javom rôznych ochorení. Amyloidné fibrily sa zúčastňujú aj fyziologických procesov v bunke a testujú sa aj ako potenciálne biomateriály. Projekt je zameraný na štúdium vplyvu dvoch tried kosolventov na amyloidnú agregáciu štruktúrne odlišných polypeptidov – globulárneho lyzozýmu a prirodzene neusporiadaného Aß peptidu. Cieľom projektu je nájdenie vzťahu medzi vlastnosťami kosolventov a ich účinku na konformáciu a stabilitu polypeptidov, na kinetiku tvorby amyloidných agregátov a morfológiu amyloidných fibríl. Určenie týchto vzťahov je dôležité pre pochopenie všeobecného mechanizmu amyloidnej agregácie a môže napomôcť pri navrhovaní nových liečiv proti amyloidným ochoreniam, pri identifikácii štruktúrnych motívov fibríl zodpovedných za patologický účinok, ako aj pri biotechnologickom využití amyloidných fibríl ako nových materiálov.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

MVISION - Nanočastice v anizotrópnych systémoch
Nanoparticles in anisotropic systems
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia:Predkladaný projekt je venovaný štúdiu komplexných anizotrópnych systémov na báze klasických termotrópnych a lyotropných (biologických) kvapalných kryštálov. Kvapalné kryštály predstavuju jedinečný druh kvapaliny, ktorá sa vyznačuje anizotrópiou. Štrukturalizačné procesy v týchto systémoch hrajú rozhodujúcu úlohu z hľadiska základného ale aj aplikovaného výskumu. Hlavným cieľom projektu je ovplyvniť citlivosť vyššie spomínaných anizotrópnych systémov na vonkajšie magnetické pole, čo sa zabezpečí dodaním vhodných magnetických nanočastíc a tým umožniť ich aplikácie v magneto-optických zariadeniach.
Doba trvania: 1.7.2016 - 30.6.2020

NANOELEN - Nanokvapaliny v elektrotechnike
Nanofluids in Electrical Engineering
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Rajňák Michal PhD.
Anotácia:Predkladaný projekt je zameraný na výskum nanokvapalín na báze alternatívnych chladiacich a elektroizolačných kvapalných médií, akými sú oleje na báze skvapalneného zemného plynu, prírodných esterov a nové typy transformátorových olejov. Na báze týchto kvapalných médií budú pripravené nanokvapaliny obsahujúce magnetické nanočastice, fulerény, grafén, či uhlíkové nanorúrky. Účelom prípravy nanokvapalín je zlepšiť chladiacu účinnosť kvapalného média. Na pripravených nanokvapalinách budeme skúmať ich dielektrické, izolačné, magnetické a tepelné vlastnosti. Nakoniec, chladiaca účinnosť skúmaných nanokvapalín bude testovaná v elektrických transformátoroch so záťažou. Cieľom tohto projektu je teda vyvinúť zdokonalené kvapalné média pre chladenie a izoláciu v elektrotechnike, ktorých využitie bude mať potenciál úspory elektrickej energie, predĺženia životnosti elektrotechnických zariadení a ochrany životného prostredia.
Doba trvania: 1.7.2019 - 30.6.2023

NANOSEG - Nanosegregácia v mäkkých látkach polymérneho a nepolymérneho charakteru
Nanosegregation in soft matter of polymeric and nonpolymeric nature
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Sedlák Marián DrSc.
Doba trvania: 1.7.2017 - 31.12.2020

Nové metódy v štatistickej a korelačnej analýze parametrických modelov povrchov a ich distribúcií
-
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Marek Jozef PhD.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

MICROMANIP - Obrazová analýza mikroskopických častíc pri automatizácii optických manipulačných techník aplikovateľných v mikro/nanorobotike.
Image analysis of microscopic particles in the automation of optical manipulation techniques applicable in mikro/nanorobotics.
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Tomori Zoltán CSc.
Anotácia:Mikromanipulácia pomocou laserových optických pascí predstavuje progresívny prostriedok základného výskumu v oblasti fyzikálnych, chemických i biomedicínskych vied. Určitá analógia medzi optickou mikromanipuláciou a robotikou evokuje využitie algoritmov z oblasti umelej inteligencie (počítačového videnia, strojového učenia, plánovanie trajektórií a pod). Podľa niektorých autorov, použitie týchto metód v kombinácií s fyzikálnymi modelmi viedlo k výraznému zvýšeniu efektívnosti oproti klasickej optimalizácii (až 1000 násobne v prípade SVM klasifikátora vopred natrénovaného na základe Lorenz-Mie modelu rozptylu svetla). Cieľom projektu je použiť podobnú filozofiu na experimentálne úlohy riešené na našom pracovisku ako napr. triedenie a fúzia buniek, meranie ich fyzikálnych vlastností a pod. Pomocou aparatúry na dvojfotónovu polymerizáciu plánujeme výrobu mikrorobotických nástrojov ovládaných pascami optickej pinzety, napr. mikrorobotickú ruku (gripper). V zmysle kontinuity s našim predchádzajúcim projektom chceme vylepšiť interaktívne ovládanie optickej pinzety NUI prostriedkami (polohou prstov, gestami, pohľadom, hlasom) a to nielen lokálne, ale aj na diaľku cez sieťové pripojenie.
Doba trvania: 1.7.2016 - 30.6.2020

Ortorombické multiferoické materiály so silnou magneto – elektrickou väzbou: vplyv substitúcie v oktaedrických polohách na magnetizmus a multiferoicitu
Orthorhombic multiferroic materials with strong magneto – electric coupling: effect of substitution in octahedral sites on magnetism and multiferroicity
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihalik Marián CSc.
Anotácia:Metódou zónového tavenia pripravíme vysoko kvalitné monokryštály RMnxT1-xO3 kde R = Nd, Pr, Sm, Tb, Dy a T = Ti, Mn, Fe. Budeme študovať vývoj Jahn-Tellerovej deformácie kryštálovej mriežky a orbitálneho usporiadania so substitúciou Mn3+ iným Jahn-Tellerovým neaktívnym iónom. Sústredíme sa na konštrukciu magnetických fázových diagramov včítane určenia magnetického usporiadania pomocou meraní magnetizácie, tepelnej kapacity, neutrónovej difrakcie a štúdia kritických koeficientov. Časť projektu je venovaná štúdiu funkčných nanočastíc na báze manganitov. Pozornosť budeme venovať ladeniu magneto – elektrickej väzby v multiferoických zlúčeninách (RMnO3, R = Tb, Dy alebo RFeO3, R = Gd, Dy) s magneticky indukovanou feroelektricitou pomocou nízko koncentračného dopovania Ti, Cr a Fe respektíve Mn. Nedávna štúdia týchto systémov predpokladá novú fyzikálnu hypotézu týkajúcu sa duality multiferroicity a dúfame, že náš projekt prispeje k overovaniu tejto hypotézy.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

Oxidačný stres a fosfolipidovo-proteínové interakcie: funkčné a štrukturálne dôsledky
Functional and Structural Insights into the Phospholipid-Protein Interaction during Oxidative Stress
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: MUDr. Musatov Andrey DrSc.
Anotácia:Mitochondrie zohrávajú dôležitú úlohu v bunkovom metabolizme, a je dlho známe, že mitochondriálna dysfunkcia sa podieľa na neurodegeneratívnych chorobách súvisiacich s vekom. Jedna z akceptovaných teórií predpokladá, že poškodenie mitochondrií, ktoré sú hlavným zdrojom reaktívnych foriem kyslíka (ROS), tieto choroby iniciuje. Skutočne, keď hladina ROS presiahne obranné mechanizmy bunky (oxidačný stres), proteíny, nukleové kyseliny a/alebo lipidy sú nenávratne poškodené. Zvlášť dôležité je, že oxidačný stres narúša alebo modifikuje proteínovo-lipidové interakcie, ktoré sú dôležité pre normálne fungovanie buniek. Tieto poruchy môžu byť rozhodujúcim faktorom vedúcim k ROS-indukovaným chorobám. Na overenie tejto hypotézy a na vysvetlenie spojenia medzi oxidačným stresom a bunkovou dysfunkciou, plánujeme sa študovať: (i) úlohu modifikácie fosfolipidov v ROS-indukovanom poškodení mitochondriálneho elektrón-transportného Komplexu IV a (ii) úlohu fosfolipidov a oxidačne-modifikovaných fosfolipidov v amyloidogenéze.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Rýchlochladené kovové zliatiny a kompozity pre magnetické a magnetokalorické aplikácie
Rapidly quenched metallic alloys and composites for magnetic and magnetocaloric applications
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Škorvánek Ivan CSc.
Anotácia:Projekt sa zaoberá vývojom nových rýchlochladených kovových zliatin so zlepšenými funkčnými vlastnosťami. Jeho prvá časť bude zameraná na nanokryštalické magneticky mäkké zliatiny s vysokými hodnotami magnetickej indukcie, ktoré je možné pripraviť znížením obsahu nemagnetických prvkov v zliatine a využitím techniky ultra-rýchleho žíhania v procese ich tepelného spracovania. V ďalšej časti časť projektu sa plánujeme venovať amorfným a nanokryštalickým kompozitným materiálom v tvare dvoj- a trojvrstvových kovových pások, ktoré sú mechanicky pevne spojené tuhou interfaciálnou fázou. Na týchto heterogénnych systémoch sa okrem detailného štúdia ich magnetických vlastností zameriame tiež na optimalizáciu ich GMI charakteristík pre potenciálne využitie v magnetických senzoroch. V projekte sa chceme venovať aj vývoju rýchlochladených kompozitných systémov s optimalizovanými magnetokalorickými vlastnosťami pre magnetické chladenie v okolí izbovej teploty.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022

Samousporiadanie poly/peptidov do amyloidných agregátov - mechanizmus, inhibícia a cytotoxicita
Self-assembly of poly/peptides into amyloid aggregates – mechanism, inhibition and cytotoxicity
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gažová Zuzana CSc.
Anotácia:Amyloidné supramolekulárne komplexy vytvárané poly/peptidmi patria medzi najrozšírenejšie prirodzene sa vyskytujúce systémy podliehajúce procesu samozbaľovania. Tento proces ovplyvňujúci ich funkciu sa spája s viac ako 30 závažnými amyloidnými ochoreniami medzi ktoré patrí aj Alzheimerova choroba a diabetes mellitus. Doteraz nie je známy presný mechanizmus amyloidného samousporiadania poly/peptidov a neexistuje účinná liečba amyloidných ochorení. Cieľom projektu je štúdium mechanizmu amyloidnej agregácie polypeptidov s rozdielnou natívnou štruktúrou a identifikácia inhibítorov samozbaľovania poly/peptidov, keďže inhibícia tvorby amyloidných štruktúr predstavuje jeden z možných terapeutických prístupov pri amyloidózach. Zameriame sa aj na určenie korelácie medzi morfológiou amyloidných agregátov a ich cytotoxicitou ako aj medzi štruktúrnymi vlastnosťami efektívnych inhibítorov a ich anti-amyloidnou aktivitou.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Skúmanie vlastností jadrovej matérie v produkcii ťažkých kvarkov na jadrových terčíkoch
Skúmanie vlastností jadrovej matérie v produkcii ťažkých kvarkov na jadrových terčíkoch
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Nemčík Ján CSc.
Anotácia:Hlavným cieľom projektu je teoretické štúdium jadrových efektov v rôznych procesoch na jadrových terčíkoch pri vysokých energiách. Hlavný dôraz je venovaný na štúdium produkcie ťažkých kvarkov, ktoré reprezentujú alternatívnu sondu pre skúmanie prejavov a vlastností jadrovej matérie vytvorenej v zrážkach ťažkých iónov.
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

Systematické štúdium vplyvu lokálnych a nelokálnych interakcií na koexistenciu kvantových fáz s rôznymi parametrami usporiadania
Systematic study of influence of local and nonlcal interactions on coexistence of quantum phases with different order parameters
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Farkašovský Pavol DrSc.
Anotácia:Predkladaný projekt je zameraný na komplexné štúdium vplyvu lokálnych a nelokálnych interakcií coulombovského a spinového pôvodu na vlastnosti základného stavu zovšeobecneného dvojpásového Hubbardovho modelu. Získané výsledky budú použité pre popis anomálnych kooperatívnych javov v reálnych materiáloch so silne korelovanými elektrónmi. Štúdium bude zahŕňať širokú triedu kooperatívnych javov akými sú valenčné prechody a prechody kov-izolátor, nábojové a spinové usporiadanie, itinerantný feromagnetizmus, elektrónový feroelektrický jav, supravodivosť, excitónová matéria a bude sa týkať širokej triedy korelovaných materiálov akými sú napr. nikláty, kobaltáty, hexaboridy a chalkogenidy vzácnych zemín, multiferoika a pod. Dôraz bude kladený na štúdium vplyvu kombinovaných efektov dvoch a viacerých interakcií s cieľom popísať koexistenciu dvoch, resp. viacerých kvantových fáz s rôznymi parametrami usporiadania (feromagnetický - feroelektrický stav, nábojové/spinové usporiadanie - supravodivosť, atď.).
Doba trvania: 1.1.2018 - 31.12.2021

Štúdium termodynamických vlastností frustrovaných magnetických systémov exaktne riešiteľnými modelmi
-
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Jurčišinová Eva PhD.
Anotácia:Hlavným cieľom predkladaného projektu je štúdium rôznych termodynamických vlastností antiferomagnetických ako aj feromagnetických frustrovaných systémov v rámci exaktne riešiteľných modelov klasickej štatistickej mechaniky. V rámci riešenia projektu bude hlavný dôraz kladený na vyšetrovanie ich vlastností spojených s frustráciou takých ako anomálne nízkoteplotné správanie sa mernej tepelnej kapacity; magnetokalorický jav a s ním spojené procesy (de)magnetizačného adiabatického chladenia a jeho efektivita; magnetizačné vlastnosti, štruktúra a makroskopická degenerácia základných stavov; entropické vlastnosti a kritické správanie sa frustrovaných systémov, ako aj vplyv dodatočných interakcií na tieto vlastnosti a procesy.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2022

Štúdium univerzálnych vlastností difúznych procesov v turbulentných prostrediach
Study of universal properties of diffusion proceses in turbulent environments
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Jurčišin Marián PhD.
Anotácia:Jedným zo základných atribútov makroskopických fyzikálnych, chemických, biologických, sociálno-ekonomických a environmentálnych systémov je ich stochastičnosť. Tento fakt je hlavným dôvodom intenzívneho vedeckého záujmu o rôznorodé stochastické systémy. Typickým príkladom fyzikálnych stochastických systémov je šírenie rôznych prímesí v turbulentných prostrediach, rozvinutá hydrodynamická a magnetohydrodynamická turbulencia, alebo prelet kozmických častíc cez medzihviezdny priestor. Dôležitosť intenzívneho výskumu týchto problémov je daný potrebou fundamentálneho pochopenia podstaty fyzikálnych javov v nich prebiehajúcich, ako aj z pohľadu možných budúcich aplikácií získaných výsledkov v technickej praxi. Cieľom projektu je štúdium anomálneho škálovania štruktúrnych a korelačných funkcií fluktuujúcich polí v turbulentných prostrediach s nenarušenými a narušenými symetriami, ako aj štúdium a výpočet univerzálnych charakteristík takýchto turbulentných systémov.
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Úloha povrchových stavov v hexaboride samária a iných zmiešanovalenčných systémoch vykazujúcich prechod kov-izolátor
The role of surface states in samarium hexaboride and other valence-fluctuating systems exhibiting metal-insulator transition
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Baťková Marianna PhD.
Anotácia:Hexaborid samária predstavuje významný modelový systém vykazujúci prechod kov-izolátor. Mysterióznou vlastnosťou tohto valenčno-fluktuačného polovodiča je, že pri najnižších teplotách nenaznačuje divergenciu rezistivity, ale vykazuje správanie typické pre kovy. V súčasnosti je SmB6 intenzívne študované ako možný topologický izolátor, pričom konečná hodnota rezistivity pri najnižších teplotách je pripisovaná existencii topologicky chráneného povrchu vykazujúceho kovové správanie. Najnovší vývoj však priniesol dôkaz o existencii triviálnych povrchových stavov v SmB6. Zámerom projektu je pomocou štúdia tenkých filmov SmB6 objasniť úlohu povrchových stavov v elektrickej vodivosti SmB6, ohodnotiť relevantnosť scenára topologického izolátora a iných alternatívnych prístupov na vysvetlenie elektrickej vodivosti SmB6 a tým prispieť k pochopeniu povahy elektrického transportu v SmB6 a podobných systémoch,
Doba trvania: 1.1.2017 - 31.12.2020

Vplyv chemického zloženia na význačné fyzikálne vlastnosti moderných funkčných materiálov.
Influence of chemical composition on unique physical properties of modern functional materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kováč Jozef CSc.
Anotácia:Projekt je zameraný na štúdium vplyvu chemického zloženia na význačné fyzikálne vlastnosti amorfných a Heuslerových zliatin. Bude študovaný vplyv chemického zloženia na základné parametre ovplyvňujúce magnetickú bistabilitu amorfných mikrodrôtov, ktorá sa dá využiť na konštrukciu miniatúrnych bezkontaktných senzorov magnetického poľa, teploty a mechanického pnutia. Ďalším študovaným materiálom budú mikrodrôty na báze Heuslerových zliatin vyznačujúcich sa magnetokalorickým javom a javom tvarovej pamäte. Tieto sa dajú využiť pri konštrukcii smart aktuátorov, ktoré sú sami sebe senzormi. Cieľom projektu je vývoj materiálov s takým chemickým zložením, ktoré sa vyznačuje vyššie uvedenými javmi, ale súčasne sa dá opakovane vyrábať.
Doba trvania: 1.1.2019 - 31.12.2021

BMREBCO - Vývoj REBCO supravodičov pre biomedicínske aplikácie
Development of REBCO superconductors for biomedical applications
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia:Projekt je zameraný na vývoj REBCO ( RE- Y alebo vzácna zemina) masívnych monokryštalických supravodičov (MMS) pre biomedicínske aplikácie. Ich použitie predpokladá malý podnik CRYOSOFT s.r.o. Košice pri konštrukcii zariadení na magnetickú separáciu buniek resp. na magnetický transport liečiv. Pre tieto aplikácie budú vyvíjané REBCO MMS pre použitie pri teplotách, ktoré sa dajú bežne dosiahnuť kryochladením (30-50K). Skúmať budeme YBCO, SmBCO a GdBCO systémy, ktoré môžu splniť požiadavky pre predpokladané aplikácie. Cena vstupných surovín pre YBCO MMS je nižšia ako pre SmBCO a GdBCO MMS, tie však dosahujú vyššie parametre zachyteného magnetického poľa. V rámci riešenie projektu budú optimalizované zloženia a technológia prípravy REBCO MMS tak, aby sa dosiahol efektívny pining vo vysokých magnetických poliach pri teplotách pod teplotou kvapalného dusíka čo je predpokladom dosiahnutia vysokej kritickej prúdovej hustoty a vysokého zachyteného magnetického poľa. Kritickú prúdovú hustotu zvýšime chemickým piningom, zjemnením RE211 častíc a pridaním nanovlákien. Využijeme pritom naše doterajšie výsledky dosiahnuté pri základnom a aplikovanom výskume REBCO MMS, z ktorých časť je patentovo chránená.
Doba trvania: 1.8.2018 - 30.6.2022

Celkový počet projektov: 60