Stáže pro středoškoláky

Nabídka stáží Akademie věd ČR pro středoškolské studenty v roce 2022
Vědní oblast
Kraj
Obor
Ústav AV ČR
Hlavní město PrahaFyzika

Příprava a měření moderních polovodičových struktur

LEKTOR STÁŽE prof. Ing. Eduard Hulicius, CSc.
INSTITUCE Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
DOBA TRVÁNÍ 12 měsíců
POČET HODIN STÁŽE ZA MĚSÍC 8
POZNÁMKA: Studentům stačí solidní základy středoškolské fyziky, ostatní se naučí u nás.
Technologie plynné epitaxe z organokovových sloučenin (MOVPE – z anglického Metal Organic Vapour Phase Epitaxy) patří do skupiny epitaxí z plynné fáze. Pro přípravu sloučeninových polovodičů se využívají organokovové molekuly (např. Ga(CH3)3) a hydridy (NH3). Tyto prekurzory jsou v plynné fázi spolu s nosným plynem, kterým je obvykle vodík nebo dusík s čistotou lepší než 1 ppb (1 molekula nečistoty na 109 molekul nosného plynu), dodávány do reaktoru. V reaktoru poté dochází nad zahřátou podložkou (což bývá safír, křemík či GaN), k tepelnému rozkladu těchto prekursorů a atomy takto vzniklé tvoří na substrátu jednotlivé monokrystalické vrstvy materiálu, třeba i monoatomární. Touto metodou je možné připravit vysoce kvalitní a ultra-tenké polovodičové vrstvy s nízkou koncentrací defektů a nečistot. Je také možné připravovat složité struktury z různých materiálů, tzv. heterostruktury. Tyto struktury se využívají jako aktivní oblasti v mnoha již používaných součástkách jako jsou LED, laserové diody, vysokofrekvenční výkonné tranzistory apod. Budoucí využití vidíme v nových rychlých a účinných scintilátorech (detekce ionizujícího částicového záření), jedno-fotonových emitorech, jedno-elektronových tranzistorech pro nejrůznější aplikační oblasti. Struktury připravené v naší laboratoři (https://www.fzu.cz/~movpe/index.html) se měří a studují na nejmodernějších přístrojích v řadě laboratoří ve FZÚ i jinde. Sledují se optické, elektrické a strukturní vlastnosti vrstev a struktur. Studenti se budou podílet na přípravě i studiu materiálů na bázi nitridu gallitého (GaN), které připravujeme pro reálné aplikace ve spolupráci s předními českými i mezinárodními firmami. Problematika je populárním způsobem prezentována na https://www.youtube.com/watch?v=7yZAhn2hirM a https://www.youtube.com/watch?v=C-G0FTzermc
Hlavní město PrahaFyzika

Kvantově chemické výpočty molekul

LEKTOR STÁŽE Mgr. Mikuláš Matoušek
INSTITUCE Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.
DOBA TRVÁNÍ 12 měsíců
POČET HODIN STÁŽE ZA MĚSÍC 8
POZNÁMKA: Ke stáži je vhodné mít vlastní notebook
S postupným navyšováním výpočetního výkonu počítačů se ukazuje jako čím dál praktičtější vlastnosti chemických sloučenin a reakcí neměřit v laboratoři, ale místo toho počítat v počítači. Zatímco pro velkou část molekul se tyto výpočty staly téměř rutinní záležitostí, u některých, často obsahujících atomy přechodných kovů, je situace o mnoho komplikovanější. U nich totiž nelze kvůli silné interakci rozdělit pohyb jednotlivých elektronů a řešit je jednotlivě. Bohužel se dost často jedná o ty nejzajímavější problémy, protože atomy přechodných kovů jsou mimo jiné zodpovědné za katalýzu velké části reakcí v živých organismech. V naší skupině se zabýváme právě těmito problematickými molekulami, a to nejen na úrovni samotných výpočtů, ale především vývojem nových výpočetních metod. V rámci této stáže se student naučí provádět kvantově chemické výpočty pomocí standardních programů, a poté získané schopnosti využije na modelování nějaké konkrétní molekuly.
Hlavní město PrahaFyzika

Sluneční oběžník odkrývá tajemství Slunce

LEKTOR STÁŽE RNDr. David Píša, Ph.D.
INSTITUCE Ústav fyziky atmosféry AV ČR, v. v. i.
DOBA TRVÁNÍ 12 měsíců
POČET HODIN STÁŽE ZA MĚSÍC 8
Vědecká sonda Solar Orbiter se vydala vstříc svému dobrodružství v roce 2020. Hlavním cílem této Evropské mise je výzkum Slunce a fyzikálních procesů v jeho těsné blízkosti. Proč je povrch Slunce chladnější než jeho korona? Jak vzniká sluneční vítr? Jakou roli v tom hrají plazmové vlny? Stážista se stane součástí týmu, který vyvinul a dohlíží na vlnový analyzátor TDS. Tento vlnový analyzátor zaznamenává v okolí družice plazmové a radiové vlny a pomáhá tak poodkrýt dosud nezodpovězené otázky o naší domovské hvězdě.
Hlavní město PrahaFyzika

Polovodičové struktury pro nanoelektroniku

LEKTOR STÁŽE Ing. Jan Grym, Ph.D.
INSTITUCE Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i.
DOBA TRVÁNÍ 12 měsíců
POČET HODIN STÁŽE ZA MĚSÍC 8
POZNÁMKA: Nabízíme možnost zapojit se do výzkumu v našem týmu i nad rámec osmi hodin stáže měsíčně.
S polovodičovými materiály a strukturami se dnes setkáváme ve všech oblastech života: od osvětlení vnitřních i venkovních prostor, přes elektroniku v automobilech, solární panely na střechách domů, inteligentní elektrorozvodné sítě a senzory, chytré telefony, výkonné počítače, až po ultrarychlé optické sítě. Rozměry polovodičových struktur se neustále zmenšují. Snažíme se pochopit chování elektronů a fotonů v polovodičových nanostrukturách, abychom zlepšili stávající elektronické a fotonické součástky nebo mohli navrhnout nové. Zaměřujeme se na přípravu a charakterizaci polovodičových nanotyček o rozměrech v řádu desítek až stovek nanometrů. Chcete se naučit, jak připravit polovodičové nanotyčky? Pochopit, co je v pozadí jejich růstu a jak je možné jejich růst modelovat? Jak ovlivnit jejich umístění, velikost, tvar a fyzikální a chemické vlastnosti? Naučit se manipulovat s nanostrukturami v elektronovém mikroskopu? Připravit elektrické kontakty na jednotlivé nanotyčce a změřit její elektrické vlastnosti? Pochopit, jak se jejich vlastnosti mění v kontaktu s plyny nebo chemickými látkami? Umožníme vám pracovat na unikátním nanotechnologickém a nanodiagnostickém přístroji s fokusovaným elektronovým a iontovým svazkem, injekčním systémem plynů, nanomanipulátory a řadou detektorů, který vám umožní tyto činnosti uskutečnit a odpovědět na položené otázky.
Hlavní město PrahaFyzika

Studium fázových přechodů nových kapalně krystalických materiálů

LEKTOR STÁŽE Ing. Alexej Bubnov, Ph.D.
INSTITUCE Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
DOBA TRVÁNÍ 12 měsíců
POČET HODIN STÁŽE ZA MĚSÍC 8
Úkolem této stáže je studium mezomorfních vlastností nových termotropních kapalných krystalů s tyčinkovitými molekulami, vytvářejícími vrstevnaté smektické fáze. Cílem studia je přispět k lepšímu porozumění vztahu mezi výskytem kapalně krystalické fáze a strukturou molekuly těchto pokročilých organických materiálů. Jako hlavní experimentální metody budeme využívat pozorování a interpretaci charakteristických textur jednotlivých fází v polarizovaném světle optického mikroskopu a určování teplot fázových přechodů metodou diferenční skenovací kalorimetrie.
Hlavní město PrahaFyzika

Ramanova spektra molekul na kovových površích

LEKTOR STÁŽE Prof. RNDr. Petr Bouř, DSc.
INSTITUCE Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
DOBA TRVÁNÍ 12 měsíců
POČET HODIN STÁŽE ZA MĚSÍC 8
V blízkosti povrchu např. zlata se mění vlastnosti molekul. Jejich signál v Ramanových spektrech je větší, což lze využít třeba k detekci drog. Zlatá nanovlákna byla použita i k detekci chirálních molekul, tj. těch jejichž zrcadlové obrazy se mají jako pravá ruka k levé (viz. http://hanicka.uochb.cas.cz/~bour/pdf/212.pdf). Podstata tohoto jevu je zatím neznámá. V rámci stáže se proto pokusíme modelovat Ramanova spektra modelových systémů pomocí kvantově-chemických výpočetních metod.
Středočeský krajFyzika

Ionizující záření

LEKTOR STÁŽE Ing. Veronika Olšovcová, Ph.D.
INSTITUCE Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
DOBA TRVÁNÍ 12 měsíců
POČET HODIN STÁŽE ZA MĚSÍC 8
POZNÁMKA: simulace transportu záření metodou Monte Carlo, detekce záření, spektrometrie práce v mezinárodním prostředí - znalost angličtiny výhodou
Prozkoumání tajů ionizujícího záření a radioaktivity. Jak se liší chování různých částic? Jak takové částice zachytit a změřit jejich energii? A jak se před nimi chránit? Na tyto otázky a mnohé další můžete najít odpověď u nás. V rámci práce se student seznámí se základními fyzikálními principy přírodní radioaktivity a člověkem vytvářeného záření. Naučí se některé parametry předpovídat s použitím výpočetního softwaru a změřit je.
Hlavní město PrahaFyzika

Data science for crystal structures

LEKTOR STÁŽE Dr Wolfgang Hornfeck
INSTITUCE Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
DOBA TRVÁNÍ 12 měsíců
POČET HODIN STÁŽE ZA MĚSÍC 8
POZNÁMKA: The language will be English.
The internship will show how physical experiments and theory related to crystal structures and their properties are interrelated. The internship focuses on the analysis of crystal structures with computer software developed at the institute in order to uncover novel characteristics of crystal structures. If the intern is interested a part of his work can be related to programming using the Python language. The intern will get an overview about the work in all of the department. The intern will participate in state-of-the-art research.
Hlavní město PrahaFyzika

Plasmová modifikace povrchu nanočástic a jejich charakterizace optickou spektroskopií

LEKTOR STÁŽE Mgr. Zdeněk Remeš, PhD.
INSTITUCE Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
DOBA TRVÁNÍ 12 měsíců
POČET HODIN STÁŽE ZA MĚSÍC 8
POZNÁMKA: Vhodné i pro mimopražské studenty - 8 hod 1x za měsíc v sobotu
Krystalický prášek oxidu zinečnatého (ZnO) je levný a ekologický materiál s jedinečnými optickými vlastnostmi. Nanosloupky ZnO se svým vysokým poměrem povrchu k objemu a souvisejícími velikostními efekty jsou využívány v aplikacích pro přeměnu energie, pro fotokatalytické čištění odpadních vod, elektrochemické skladování energie a v detektorech záření. Ve Fyzikálním ústavu Akademie věd jsme ve spolupráci s českou firmou SVCS Process Innovation s. r. o. v letech 2011-2021 postavili a postupně vylepšili prototyp reaktoru pro plazmovou hydrogenaci práškových vzorků. Reaktor pracuje s indukčně vázaným plazmatem (ICP) s výbojovým výkonem až 300 W na rádiové frekvenci 13,56 MHz. Plazma obsahuje energetické elektrony, ionty, excitované radikály a molekuly zajišťující modifikaci povrchových vlastností při relativně nízké teplotě vzorku. Např. plazmatická hydrogenace ZnO vede k významnému zvýšení excitonové fotoluminiscence. Tyto efekty vlivu plasmy na povrchové stavy budeme studovat pomocí optické emisní (OES), infračervené absorpční (FTIR), Ramanovské a fotoluminescenční spektroskopie.
Hlavní město PrahaFyzika

Dokáže se umělá inteligence naučit fyziku?

LEKTOR STÁŽE RNDr. Pavel Baláž, Ph.D.
INSTITUCE Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
DOBA TRVÁNÍ 12 měsíců
POČET HODIN STÁŽE ZA MĚSÍC 8
POZNÁMKA: Student se zájmem o tuto stáž by měl mít pozitivní vztah k programování. Během stáže bude používán hlavně programovací jazyk Python. Předchozí znalost tohoto jazyka není nutností.
Umělá inteligence a strojové učení se čím dál častěji využívají ve fyzice při řešení různých úloh jako třídění dat, předpovídání vývoje dynamických systému až po formulace nových teorií. Stále však zůstává otázkou, jak přesné a všeobecné jsou tyto metody a kdy jim můžeme důvěřovat. Náplní této stáže bude studium metod strojového učení a jejich aplikace při řešení základních problémů ve fyzice. Studenti se naučí, jak naprogramovat jednoduché učící se modely, a budou zkoumat jejich využití a limity při studiu mechaniky nebo magnetismu.

FAQ Nejčastější otázky

Na kolik stáží se můžu přihlásit?

Můžeš si podat více přihlášek na různé stáže. Docházet však můžeš pouze na jednu stáž.

Co když budu přijat na více stáží?

Nemohou tě vybrat na více stáží současně, protože hned jak si tě vybere jeden lektor na svou stáž, tak ostatním lektorům zmizíš z výběru.

Kdy se dozvím, jestli jsem byl/a přijat/a?

Přihlašování na stáže je možné pouze do 30. listopadu. Poté si lektoři budou z přihlášek vybírat nejvhodnější adepty na svou stáž. Výsledek o přijetí nebo nepřijetí na stáž se dozvíš do konce roku 2021.

Jaké reference mám přiložit k přihlášce?

Reference přikládat nemusíš, ale pomáhají lektorům při rozhodování, koho na stáž ze všech uchazečů nakonec přijmou. Reference mohou být např. diplomy, certifikáty, potvrzení o účasti v SOČ a olympiádách, doporučující dopisy od pedagogů apod. Prostě všechno, čím se chceš pochlubit.

Jakou musím mít úroveň znalostí, abych se mohl přihlásit?

Předpoklady jsou někdy uvedeny v anotaci stáže. Většinou lektoři neočekávají žádné zvláštní znalosti. Rozhodující je chuť vyzkoušet si něco nového a učit se. Stáže Otevřené vědy jsou příležitostí pro studenty středních škol a gymnázií, jak získat odbornou praxi. Do motivačního dopisu můžeš napsat, o co konkrétně se zajímáš, co by ses chtěl na stáži naučit nebo proč tě dané téma zajímá. 

Můžu se přihlásit, i když budu příští rok maturovat a dokončím střední školu?

Ano, můžeš.

Probíhají stáže i o prázdninách?

Ano, stáže běží po celý rok, tedy i o prázdninách v červenci a srpnu. Vždy ale záleží na konkrétní dohodě s lektorem stáže o tom, jak stáž bude probíhat. Stáže mohou probíhat i formou online diskuzí a studia literatury v kombinaci s docházkami do terénu nebo na pracoviště Akademie věd ČR.

Co mám napsat do životopisu?

Na rady a tipy, jak napsat životopis, se podívej třeba TADY.