Témata diplomových prací oboru Nanotechnologie

David Smrčka

  • Modifikace programu simulace nanokrystalizace kovových skel na bázi celulárních automatů.
    • V programovacím jazyce C byl napsán program pro simulování nanokrystalizace kovových skel využitím celulárních automatů. V současnosti umožňuje studovat izotermické žíhání kovových skel. Cílem práce je upravit program tak, aby šlo simulovat dynamické žíhání.
    • Programování v C nebo Python, teoretická znalost problematiky

Vít Procházka

  • Měření Lamb-Mössbaurova faktoru.
    • Lamb-Möessbauerův faktor je důležitým parametrem při vyhodnocování Möessbauerovských spekter a jednou z důležitých charakteristik pevné látky. Jedná se však o poměrně obtížně měřitelnou veličinu. Pro jeho určení je zpravidla nezbytné změřit teplotní závislost v širokém rozsahu teplot, což je časově, finančně i experimentálně náročné. Rezonanční Mössbauerovský spektrometr nabízí daleko snazší způsob měření Lamb-Mössbauerova faktoru. Cílem práce je vypracovat metodiku pro měření Lamb-Mössbauerova faktoru pomocí rezonančního spektrometru, srovnat výsledky získané z různých metod, proměřit teplotní závislosti Lamb-Mössbauerova faktoru různých materiálů a provést srovnání s obvykle používaným Debyeovým modelem.
    • Experimentální práce
    • Předpoklady: aktivní zájem, schopnost analytického myšlení, ochota trávit čas v laboratoři
  • Transformace štavelanů.
    • Šťavelany jsou organické sloučeniny s vysokým obsahem kovu, které jsou často používány jako prekurzory pro přípravu aplikačně zajímavých materiálů (například oxidů a karbidů kovů) pomocí termální dekompozice. Cílem práce je studovat in-situ proces rozkladu šťavelanů s různým složením pomocí rtg práškové difrakce a Mössbauerovi spektroskopie. Při řešení práce budou prováděna in-situ měření RTG difrakce v reakční komůrce Anton Paar XRK900 v různých atmosférách s cílem detailně popsat proces teplotní dekompozice šťavelanů a formování nových fází.
    • Experimentální práce
    • Předpoklady: aktivní zájem, schopnost analytického myšlení, ochota trávit čas v laboratoři

Jiří Pechoušek

  • Využití Mössbauerovy spektroskopie v metalurgii.
    • Pro aplikace v hutnictví, strojírenství, úpravy ocelí, kalení. apod. identifikace fází jako martenzit, austenit, atd. v různých fázích procesu tvorby a úpravy ocelí, výrobků, obrobků. Měření v odrazové geometrii nedestruktivní metodou, měření v transmisní geometrii tenkých plátků, prášků, apod.
    • Experimentální práce, materiálový výzkum

Petr Novák

  • Tvorba železo obsahujících slitin pomocí obloukové pece.
    • Pomocí obloukové pece je možné připravovat užitečné slitiny různých vodivých materiálů. Cílem práce bude kombinovat železo s různými kovy pro dosažení slitin s unikátními vlastnostmi. V obloukové peci lze dosáhnout extrémně vysokých teplot až 3000 °C. Součástí práce bude charakterizace a analýza vzniklých slitin.
    • Experimentální práce v laboratoři
    • Předpoklady: aktivní zájem, ochota trávit čas v laboratoři
  • Příprava karbidů železa.
    • Karbidy železa jsou velmi zajímavé zejména pro svoje unikátní mechanické, magnetické a katalytické vlastnosti. Práce bude zaměřena na přípravu těchto materiálů. Součástí práce bude charakterizace a analýza vzniklých materiálů.
    • Experimentální práce v laboratoři
    • Předpoklady: aktivní zájem, ochota trávit čas v laboratoři
    • Konzultant: Josef Kopp
  • Optimalizace přípravy β-Fe203.
    • β-Fe203 je vzácná forma oxidu železitého se zajímavými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Práce bude zaměřena na přípravu tohoto oxidu ve formě nanočástic v maximální čistotě bez příměsí. Součástí práce bude odladění parametrů syntézy a následná charakterizace vzniklých materiálů.
    • Experimentální práce v laboratoři
    • Předpoklady: aktivní zájem, ochota trávit čas v laboratoři
    • Konzultant: Josef Kopp
  • Příprava feritů termickou dekompozicí.
    • Ferity jsou sloučeniny železa se spinelovou strukturou obsahující další přidaný kov, což jim dává unikátní vlastnosti. Práce bude zaměřena na přípravu těchto materiálů termickou dekompozicí v různých reakčních atmosférách. Součástí práce bude odladění parametrů žíhání a následná charakterizace vzniklých materiálů.
    • Experimentální práce v laboratoři
    • Předpoklady: aktivní zájem, ochota trávit čas v laboratoři
    • Konzultant: Josef Kopp
  • Příprava bimetalových šťavelanů s kontrolovanou morfologií.
    • Šťavelany jsou užitečné prekurzory pro přípravu různých typů oxidů a feritů, které si po přežíhání zachovávají původní morfologii. Kontrolovanou syntézu lze připravit bimetalové šťavelany různých tvarů, a tak dosáhnout unikátních vlastností. Práce bude zaměřena na přípravu těchto materiálů mikroemulzní technikou. Součástí práce bude odladění parametrů syntézy a následná charakterizace vzniklých materiálů.
    • Experimentální práce v laboratoři
    • Předpoklady: aktivní zájem, ochota trávit čas v laboratoři
    • Konzultant: Josef Kopp
  • Příprava nanočástic na povrchu „nosičů“.
    • Deponování nanočástic kovů na povrch vhodného „nosiče“ zvyšuje plochu povrchu a zabraňuje spékání částic v podmínkách katalytických reakcí. Práce bude zaměřena na přípravu železo obsahujících nanomateriálů na povrchu vhodných nosičů např. SiO2 či Al2O3. Součástí práce bude odladění parametrů syntézy a následná charakterizace vzniklých materiálů.
    • Experimentální práce v laboratoři
    • Předpoklady: aktivní zájem, ochota trávit čas v laboratoři
    • Konzultant: Josef Kopp

Libor Machala

  • Stanovení efektivní tloušťky vzorků železo obsahujících nanomateriálů pro Mössbauerovu spektroskopii.
    • Bude experimentálně i výpočetně stanovena efektivní (optimální) tloušťka vzorku vybraných železo obsahujících materiálů pro mössbauerovská měření. Bude též stanovena Debyeova teplota.
    • Experimentální i výpočetní práce
    • Předpoklady: znalost principů Mössbauerovy spektroskopie
  • Fotokatalytická aktivita nanočástic magnetitu a feritů.
    • Nanočástice magnetitu a vybraných feritů budou testovány jako fotokatalyzátory pro odbourání modelových i reálných polutantů.
    • Experimentální práce
  • Studium mechanismů oxidačních procesů s účastí sloučenin s vysokým valenčním stavem železa užitím metod Mössbauerovy spektroskopie.
    • Železany, železičnany a železičitany jako sloučeniny s vyšším valenčním stavem železa se v praxi využívají zejména při oxidativních procesech čištění vod. Je tak možné ve vodě efektivně odbourávat vybrané polutanty, např. arsen, antimon či sinice. Pro rutinní využívání v praxi je nezbytně nutné znát složení vstupního materiálu (tzv. ferátu), mechanismus reakce s polutantem ve vodném prostředí a složení produktu po skončení procesu a separaci pevné fáze. Klíčovou metodou pro charakterizaci materiálů je 57Fe Mössbauerova spektroskopie, která může být využívána v různých (i netradičních) variantách, jako např. in-situ vysokoteplotní měření, rezonanční spektroskopie, dopředný jaderný rozptyl atd.
    • Experimentální práce

Milan Vůjtek

  • Měření Hallovy konstanty tenkých vrstev.
    • Téma spočívá ve využití a úpravě měřicí aparatury (systém Keithley SCS-4200 a kontaktovací stanice) pro měření Hallovy konstanty tenkých vrstev. Současně s tím budou měřeny i další parametry, např. vodivost.
    • Experimentální práce

Kateřina Poláková

  • Vliv funkcionalizující vrstvy na nanočásticích oxidů železa na viabilitu živočišných buněk.
  • Grafenové driváty a jejich cytotoxicita.