Stáže pro středoškoláky

Spektroskopická elipsometrie dovoluje studium povrchů a tenkých vrstev, které jsou určeny především pro fotovoltaické články. Součástí stáže je nejen měření, ale také fitování a vyhodnocování spekter.

Simulace chování molekul a atomů lze provádět dvěma základními způsoby: (1) Kvantová mechanika umožňuje velmi přesné předpovědi na z prvních principů, ale výpočetně je mimořádně náročná. (2) Klasická silová pole, která simulují interakce mezi atomy pomocí jednoduchých funkcí, jsou naopak rychlá, ale vyžadují mnoho empirických parametrů, které se liší látku od látky. Nový přístup, který zkoumáme v tomto projektu, kombinuje oba světy – používá jednoduché funkce pro popis síly mezi elektrony a ionty, přičemž elektrony jsou modelovány jako kulově symetrické obláčky pravděpodobnosti. Tento přístup je rychlý jako klasické simulace, ale parametry vycházejí z kvantové mechaniky. Cílem projektu je pomocí metod strojového učení doladit univerzální parametry, které lze aplikovat na různé molekuly a materiály. Student se zapojí do hledání optimálních parametrů pomocí strojového učení na databázi molekul, pomocí předpřipraveného výpočetního software. Požadavky: dobrá znalost středoškolské chemie a matematiky (zejména derivací), ochota naučit se programovat v Pythonu v prostředí Linuxu, v případě zájmu se student naučí také programovat v C++ a OpenCL (pro rychlé paralelní výpočty na grafické kartě)

This internship is about to understand and investigate surface recovery from the indent points in thermal plasma sprayed NiTi alloy. The aim is to apply micro hardness Vickers indenter and observe the indent points using Keyence microscope. Which will follow heating to observe the recovery in the indent points. The aim is to correlate the hardness and recovery in the NiTi alloy.

Scintilátory jsou materiály, které umí změnit radioaktivní záření na světelný signál. Využívají se v mnoha odvětvích: od lékařských zobrazovacích metod (CT, PET, ...) přes elektronové mikroskopy až po bezpečnostní systémy na letištích a v jaderných elektrárnách. A co tě čeká v laboratoři? Naučíš se růst krystaly: Seznámíš se s moderní metodou micro-pulling-down, která nám umožňuje rychle a s vysokou kvalitou pěstovat monokrystaly. Otestuješ, co ti vyrostlo: Společně změříme a analyzujeme excitační a absorpční spektra a časové charakteristiky scintilace. Podle tvého zájmu dále vybereme, jestli se během stáže zaměříme víc na optimalizaci procesu růstu, hlubší analýzu naměřených dat, nebo jestli nahlédneme do výpočetní fyziky a simulace elektronových vlastností.

The topic is very interesting as the focus to bend an assembled of metals. In this internship student will learn to bend the layered of metals in bending form and will observe the effect of recovery under applied force and temperature variation.

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 (jako jsou GaAs, InAs, GaN, InGaN, AlGaN apod.) se využívají organokovové molekuly (např. Ga(CH3)3) a hydridy (např. 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), dopravovány do reaktoru. V reaktoru, zahřátém na teploty kolem 1 000 °C, poté dochází nad zahřátou podložkou (což bývá GaAs, nebo i safír Al2O3, křemík či GaN), k tepelnému rozkladu těchto prekursorů a atomy z nich uvolněné se deponují na na substrát a tvoří jednotlivé monokrystalické vrstvy materiálu, třeba i monoatomární. Touto metodou je možné připravit vysoce kvalitní a ultra-tenké polovodičové vrstvy s nízkou koncentrací defektů i 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 polovodičové diody, vysokofrekvenční výkonné tranzistory (HEMTy), detektory a scintilátory apod. 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 měření materiálů na bázi nitridu gallitého (GaN), které připravujeme pro reálné aplikace ve spolupráci s předními českými i mezinárodními firmami. Jedním z typů struktur budou v roce 2026 pravděpodobně GaN nanosloupky pro různé aplikace. U aplikace pro scintilátory bude kladen důraz na co nejvyšší intenzitu luminiscence InGaN QW, potlačení defektních pásů, krátkého dosvitu a bude testována katodoluminiscence. Pro aplikaci nanosloupků pro fotokatalytické nebo foto-elektro-katalytické štěpení vody budou měřeny absorpční vlastnosti nanosloupků a efektivita generace vodíku ve spolupráci s TUB. Postup práce pro rok 2026 se předpokládá: 1) Optimalizace technologie pro přípravu samouspořádaných GaN nanorodů. 2) Vývoj technologie pro přípravu GaN nanorodů metodou „bottom up“. 3) Vývoj technologie pro přípravu GaN nanorodů metodou „top down“. 4) Vývoj technologie pro přípravu InGaN/GaN MQW „core-shell“ struktur na nepolárních fasetách. Studenti se soustředí na přípravu těchto materiálů různými metodami. Studenti se budou podílet na epitaxním růstu struktur. Zúčastní se měření optických (hlavně fotoluminiscence a Ramanova spektroskopie), strukturních (elektronová i hrotová mikroskopie, možná i RTG difrakce) a elektrických měření. V průběhu stáže se plánují exkurze na Technickou univerzitu v Liberci a do firmy Crytur v Turnově, také snad do firmy Onsemi v Rožnově, nebo na TUB v Ostravě. Problematika technologie růstu je populárním způsobem prezentována na https://www.youtube.com/watch?v=7yZAhn2hirM a https://www.youtube.com/watch?v=C-G0FTzermc

Experimenty v částicové a astročásticové fyzice produkují velké množství dat, které částečně dávají k dispozici ve vhodném formátu všem zájemcům. Podíváme se na data z experimentů na urychlovači LHC v CERN, z experimentu Belle II v japonské Cukubě i na data z Observatoře Pierra Augera v Argentině. Vyzkoušíme a porovnáme nástroje, které jsou k dispozici pro jejich zpracování, a poskytneme cennou zpětnou vazbu vývojářům těchto nástrojů. Vyzkoušíme přístup k datům i v nově vznikajícím národním datovém repozitáři. Výjimečně úspěšný student bude moci na konci stáže navštívit CERN v Ženevě.

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. The intern will perform own scientific programming tasks using the Python language. The intern will get an overview about all of the department of structure analysis. The intern will participate in state-of-the-art research. The internship will be aimed on the individual development of conceptual skills in an interdisciplinary research field, located at the intersection of chemistry, physics, and mathematics, thus an inclination of the intern towards abstract thinking and general problem solving, combined with strong communication skills, will be beneficial. Whether or not the intern has these skills already is not so much of importance, however, an interest and openness for learning is expected. Eventually, the intern should develop an authentic understanding of how science is actually done.

Jev luminiscence lidstvo fascinoval od nepaměti a často byl opředen tajemstvím. V dnešní době luminiscenci běžně používáme v nejrůznějších odvětvích lidské činnosti, od světlech v mobilu po moderní detektory radiace. Přijďte nakouknout do laboratoří Luminiscenčních a scintilačních materiálů, naučit se pracovat s aparaturou časově-rozlišené luminiscenční spektroskopie, ale hlavně poznat zábavu a úskalí spojená s experimentální fyzikou.

This topic of Interfacial adhesion strength of by pull off test will focus on determination of adhesion strength of coating or any adhesive components in composite system. The aim is to investigate the category of debonding stage from its failure mode. The testing will be performed on various materials starting from coating to composite.