Nanotechnologie english version
  Hlavní menu
  Odborná spolupráce




  Dopisovatelé
  Doporučujeme





 

Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská (FJFI ČVUT)
Vydáno dne 03. 10. 2008 (6473 přečtení)



Břehová 7, 115 19 Praha 1, IČO 68407700
www.fjfi.cvut.cz

Stručná charakteristika pracoviště.

FJFI ČVUT, založená původně v rámci čs. jaderného programu v roce 1955, postupně rozšířila svou působnost na široké spektrum matematických, fyzikálních a chemických oborů. Fakulta jako první v České republice realizovala výuku a výzkum nanomaterialů a převzala štafetu studia v této prestižní oblasti ze zahraničních pracovišť .
Fakulta navázala mezinárodní kontakty a spolupráce, jež umožnily na FJFI ČVUT dosáhnout dnešní solidní úrovně výzkumu a výuky a vytvořily podmínky srovnatelné se zahraničím. V rámci tohoto oboru studují na fakultě zahraniční studenti, kteří mají velký zájem o výzkum a výuku v této oblasti. Výzkum a výuka v oblasti nanostruktur na fakultě má vysoké a prestižní citační zázemí a FJFI ČVUT patří v této oblasti ke světové špičce.
Fakulta je rozdělena na 10 kateder, z nichž nejméně čtyři se zabývají výzkumem nanotechnologií.

Zaměření výzkumu a vývoje.

V letech 2005-2012 je výzkum a vývoj na FJFI ČVUT zaměřen zejména na řešení pěti výzkumných záměrů, z nichž dva se v některých aspektech dotýkají problematiky nanotechnologií a nanomateriálů.
Dále se v roce 2008 řeší 53 programových projektů.

- Výzkumný záměr MSM6840770021: „Diagnostika materiálů“, 1/2005-12/2010, řešitel Prof. Ing. Stanislav Vratislav, CSc., celkové náklady na celou dobu řešení 124,980 mil. Kč, z toho ze státního rozpočtu 110,172 mil. Kč. Rok 2008 – 10,415/10,415, nomenklatura – oblast 6b, podíl výzkumu nanotechnologií - 50 %.

Předpokladem dosažení nových poznatků v oblasti komplexní diagnostiky materiálů je základní výzkum mechanických, elektrických, magnetických, optických i dalších fyzikálních vlastností pevných látek a jejich vazby na strukturní a substrukturní parametry. Problémy diagnostiky vyžadují studium polí napětí a deformace v interakci s materiálovými charakteristikami s cílem prohloubit poznání procesů porušování. Prováděná vědeckovýzkumná činnost má interdisciplinární charakter - závěry jsou založeny na syntéze nových experimentálních a teoretických metod s významným podílem matematického modelování. Komplexní diagnostika materiálů v projektu zahrnuje tyto oblasti: aplikace rentgenografických a neutronografických diagnostických metod na polykrystalické materiály, výzkum vztahů mezi strukturně senzitivními vlastnostmi látek, jejich technologickou historií a užitkovými parametry. Určení elektronové struktury defektů a příměsí s cílem dosáhnout vlastností materiálu, vhodných pro technické aplikace v optoelektronice a laserových technologiích. Na výzkumném záměru spolupracují v oblasti nanotechnologií Katedra mechaniky a materiálů a Katedra elektrotechnologie Fakulty elektrotechnické ČVUT.


- Výzkumný záměr MSM6840770022: „Laserové systémy, záření a moderní optické aplikace“, 1/2005-12/2010, řešitel Prof. Ing. Pavel Fiala, CSc., celkové náklady na celou dobu řešení 121,200 mil. Kč, z toho ze státního rozpočtu 106,842 mil. Kč. Rok 2008 – 2,020/2,020, nomenklatura – oblast 2b, podíl výzkumu nanotechnologií - 10 %.

Předmětem řešení jsou moderní laserové systémy a studium vybraných optických interakčních procesů koherentního i nekoherentního elektromagnetického záření s prostředím ve spektrálně širokém rozsahu (od XUV po IR). Cílem jsou nové poznatky a porozumění novým procesů v optických metodách, optoelektronice, technologiích, v medicíně, v neposlední řadě i v dalším výzkumu optické fyziky.

Výzkumný záměr je tematicky rozdělen do několika navzájem provázaných témat:

(1) Pevnolátkové laserové systémy a jejich aplikace - koherentně i nekoherentně spektrální oblasti a s generací krátkých a ultrakrátkých impulsů;
(2) Modelování hustého vysokoteplotního plazmatu a jeho využití v optice - jako plazmových rtg. zdrojů;
(3) Aplikovaná fotonika rtg.oblasti - zaměřená na generaci bodového rtg. záření z kai na laserovou generaci, a dále na rtg. diagnostiku;
(4) Optická vlna a její formování prostředím - studium nelineárních fotorefraktivních procesů, prostorových solitonů a difraktivních struktur, s možností jejich využití v optických aplikacích atd.

Výzkum zaměřený na nanotechnologie. V rámci obou výzkumných záměrů a programových projektů řeší čtyři katedry následující problematiku z oblasti nanotechnologií:
- Katedra fyziky pevných látek (S.Vratislav, N.Ganev)

Výzkum je zaměřen na:

1. Studium makro a mikrostruktury technicky významných materiálů a optických vlastností pevných látek, v posledních letech též problematikou studia vlastností polymerů a polymerních nanokompozitů ve vazbě na technologické zpracování a výsledné vlastnosti.
2. Zdokonalování metodik a diagnostiky technicky důležitých materiálů, studium vedoucí k objasnění vlivů na fázové přechody v tenkých vrstvách; jde o metodiky např. TEM, SEM, XRD (morfologii kompozitů), difrakce neutronů a rtg záření, rozptylu světla (též silikáty, organosilikáty a kysličníky přechodových kovů); měření fotoluminiscence, termoluminiscence a optické absorpce čistých a spektroskopicky aktivními ionty (Cr3+, Mn4+, Fe3+ a pod.) dopovaných tenkých vrstev a tenkovrstvých struktur BaxSr1-xTiO3 a dalších materiálů perovskitového typu.
3. Vývoj simulačních programů pro studium transportních vlastností v polovodičových heterostrukturách.
- Katedra fyzikální elektroniky (P.Fiala, A.Fojtík, M.Kálal, A.Jančárek) Katedra fyzikální elektroniky pokrývá výuku a výzkum kvantových nanostruktur a nannotechnologií. Podílí se na výuce v této oblasti i na jiných pracovištích a VŠ. Na katedře je vybudovaná výzkumná laboratoř nanostruktur a nanotechnologií (www.nanolab.cz). Aktivně spolupracuje s řadou předních akademických a vědeckých pracovišť u nás i v zahraničí (např. nanotechnologický ústav CAESAR a TU Bonn (Německo), Univerzita Rennes (Francie), Technická univerzita Delft (Nizozemsko), Hahn-Meitner Institut Berlin (Německo) a jiné), kde zakladatelé této oblasti, naši i zahraniční, nebo jejich pokračovatelé, vybudovali nanotechnologická centra a jsou zárukou kontinuity k nejpokročilejším trendům výzkumu v této oblasti.

Hlavním záměrem je:

1. Studium a příprava struktur a jejich vzájemné manipulace, kterou je možné řídit fyzikální vlastnosti a následně je cíleně využít pro optické a optoelektrické aplikace. Pro periodické uspořádaní je využita metoda molekulární litografie v kombinaci dalšími metodami, jako je (alternativně) iontové implantace, napařování, naprašování, elektrolytické metody, iontoforéza i sedimentace.
2. Studium a příprava kovových nanostruktur pro konstrukci detektoru ochrany životního prostředí a katalytické aplikace. Pro řízení rozměrů částic jsou využity procesy chemické přípravy ve vymezeném prostoru použitím struktur molekulární litografie organických vrstev, micelárních systémů, použitím stabilizátorů růstu a chemické „ablace“ tj. rozpouštěním v dvousložkových organických systémech. Konkrétně jsou studovány a připravovány nanostruktury kovové (Ni, Ag, Au, a další vhodné), polovodičové (Si, CdS, a další vhodné), eventuálně dielektrické.
3. Kovové magnetické a jiné speciální polovodičové nanostruktury pro biologické a lékařské aplikace.

Katedra v rámci nového zaměření Fyzika nanostruktur zavedla a zajišťuje výuku v předmětech: Částicové nanostruktury, Nanochemie, Nanofyziku, Nanoelektronika, Polovodičové nanostruktury, Nanoskopie a nanocharakterizace.

Na katedře je připraven a v současné době se rozbíhá program pro výuku bakalářského a magisterského programu v této oblasti.
- Katedra materiálů (J.Siegl)


1. Studium vazeb mezi mikrostrukturními parametry a mechanickými vlastnostmi různých typů konstrukčních materiálů (příprava materiálů s ultrajemným zrnem, vytvrzovatelné slitiny, studium rozpadu tuhého roztoku v modelové slitině, využití metod transmisní elektronové mikroskopie s atomovým rozlišením a autoemisní iontové mikroskopie s tomografickou atomovou sondou).
2. Studium prvních etap růstu únavových trhlin ve vazbě na charakteristické strukturní parametry, sledovaných konstrukčních materiálů v nanostrukturální oblasti.
- Katedra jaderné chemie (V.Múčka)

Řešené projekty v oblasti nanotechnologií.
a) Projekty, jejichž příjemcem je fakulta:
- Projekt AV ČR KAN401220801 „Příprava nanostruktur a nanomaterialů s cíleným řízením rozměrů”, 1/2008-12/2012, řešitel Ing. Anton Fojtík, CSc.
- Projekt MŠMT, program KONTAKT ME 933 „Speciální nanostruktury – výroba, studium základních fyzikálních vlastností a praktické implementace“, 5/2007-12/2009, řešitel Doc. Ing. Milan Kálal, CSc.

b) Projekty, na jejichž řešení fakulta spolupracuje:
- Projekt AV ČR KAN300100802 „Nanokompozitní, keramické a tenkovrstvé scintilátory“, 1/2008-12/2011, řešitel Ing Martin Nikl, CSc., Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i., Praha, spoluřešitelem za FJFI ČVUT je Prof. Ing. Viliam Múčka, DrSc.
- Projekt AV ČR KAN400670651 „Výzkum rozhraní kovových nanočástic s InP pro monitoring nežádoucích látek, plynu a záření v životním prostředí“, 7/2006-12/2008, řešitel RNDr. Jiří Zavadil, CSc., Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v.v.i., Praha, spoluřešitelem za FJFI ČVUT je Ing. Anton Fojtík, CSc.
- Projekt GA AV ČR IAA100100718 „Metalodielektrické nanostruktury pro optiku“, 1/2007-12/2009, řešitel Dr. Ing. Jiří Bulíř, Dr., Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i., Praha, spoluřešitelem za FJFI ČVUT je Prof. Ing. Pavel Fiala, CSc.
- Projekt GA ČR GA106/07/0805 „Komplexní sktrukturní analýza gradientu vlastností povrchových vrstev významných technických materiálů po mechanickém opracování“, 1/2007-12/2009, řešitel Ing. Marian Čerňanský, CSc., Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i., Praha, spoluřešitelem za FJFI ČVUT je Doc. Ing. Nikolaj Ganev, CSc.
- Projekt GA ČR GA202/07/0818 „Křemíková nanofotonika - od jednotlivých nanokrystalů k fotonickým strukturám“, 1/2007-12/2009, řešitel Doc. RNDr. Jan Valenta, CSc., Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i., Praha, spoluřešitelem za FJFI ČVUT je Ing. Anton Fojtík, CSc.
- Projekt MPO FT-TA3/112 „Technologie replikace multivrstevnatých rentgenových zrcadel“, 4/2006-12/2009, řešitel Doc. Ing. Ladislav Pína, DrSc, REFLEX, s.r.o., Praha, spoluřešitelem za FJFI ČVUT je Ing. Alexandr Jančárek, CSc.,

Experti/obor.

Prof. Ing. Pavel Fiala, CSc. – laserové a optické technologie, difraktivní optika a aplikace
Ing. Anton Fojtík, CSc. – nanostruktury a nanotechnologie, jejich engineering a vzájemná manipulace s cílenými fyzikální vlastnostmi. Identifikace a modelování vlastnosti nanočástic.
Doc. Ing. Nikolaj Ganev, CSc. – rtg difrakce, materiálový výzkum
Doc. Ing. Milan Kálal, CSc. – interakce laserového záření s plazmatem a její diagnostika vysokovýkonné lasery, komplexní interferometrie
Prof. Ing. Viliam Múčka, DrSc. – fyzikální chemie, radiační chemie
Ing. Jan Siegl, CSc. – mechanické vlastnosti konstrukčních materiálů, procesy porušování, SEM, plazmaticky nanášené vrstvy
Prof. Ing. Stanislav Vratislav, CSc. – neutronová difrakce, materiálový výzkum


Zpět


Celá tisková zpráva | Informační e-mail Vytisknout článek | Zdroj: Nanotechnologie v ČR, 2008

  Přečtěte si
Průvodce systémem veřejné podpory výzkumu a vývoje v ČR 2010.bmp

Skripta Nanotechnologie-p.Hosek

Průvodce 2009

Nanotechnologie2008

Mikroskopie skenující sondou

Inovace pro zítřejší svět

Strategie

Nanotechnologie

Bionanotechnologie

Konvergující technologie

Ekonomický rozvoj nanotechnologie


Další informace: Reklama Provozní podmínky Napište nám    Správce: © 2007 TANGER computersystems s.r.o.