TDK téma

Kiíró: Dr. Csete Mária (Tel.: (62) 544-528, E-mail)
1) Bioszenzorizáció
A kutatás célja olyan plazmonikus struktúrák tervezése, amelyekkel különböző biomolekulák érzékeny detektálására válik lehetővé. A hallgató numerikus módszerekkel határozza meg azon nano-részecske aggregátum és periodikus mintázat paramétereket, amelyek a detektálandó pl. fluoreszcens molekulák abszorpciós és emissziós sávjaiban hoznak létre nagy fém-dielektrikum határfelületi intenzitás-növekedést. A plazmonikus struktúrákat szenzorelemként alkalmazza, a megkötött bio-molekulákat a felületi plazmon spektroszkópia, atomi-erő és nagyfeloldású lokalizációs optikai mikroszkópia eljárásokkal detektálja. Koncentráció és aggregáció-függő vizsgálatok során meghatározza a struktúrák detektálási érzékenységre gyakorolt hatását.
A hallgató munkája során elsajátíthatja az alapvető numerikus modellezési technikákat (Finite Element Method, Finite Difference Time Domain), amelyeket a nano-plazmonikában napjaink vezető kutatóhelyein használnak. Bekapcsolódhat az MTA-SZTE Szupramolekuláris és Nanoszerkezetű Anyagok Kutatócsoporttal kooperációban folyó bio-detektálási kísérletekbe, és megtanulja a plazmonikus bio-szenzorizáció valamint a nagyfeloldású mikroszkópiák kísérleti technikáit.
Szükséges ismeretek: alapvető számítógépes felhasználói ismeretek elengedhetetlenek, programozási ismeretek, aktív angol nyelvtudás előnyt jelent.

2) Optikai folyamatok erősítése
A kutatás célkitűzése optikai folyamatok erősítése nano-objektumokból felépülő és periodikus fém-dielektrikum határfelületi struktúrák alkalmazásával. A hallgató elméleti és kísérleti úton tanulmányozza, hogyan módosul a fém-dielektrikum határfelületen gerjesztett plazmonok rezonancia-karakterisztikája különböző plazmonikus mintázatok hatására. A struktúrák geometriai és optikai paramétereit valamint kivilágítási irányát hangolja a közel-térbeli és spektrális hatások optimalizálása céljából. Két- és három-dimenziós nano-optikai mintázatokat tervez a foto- és biodetektorok valamint indukált nemlineáris optikai folyamatok hatásfokának maximalizálása céljából.
A hallgató munkája során elsajátíthatja az alapvető numerikus modellezési technikákat (Finite Element Method, Finite Difference Time Domain), amelyeket a nano-plazmonikában napjaink vezető kutatóhelyein használnak. Bekapcsolódhat nemzetközi kooperációban folyó nano-optika kutatásokba.
Szükséges ismeretek: alapvető számítógépes felhasználói ismeretek elengedhetetlenek, programozási ismeretek, aktív angol nyelvtudás előnyt jelent.

3) Litográfia
A kutatási téma célkitűzése fém-dielektrikum multi-rétegek strukturálása, azokon komplex plazmonikus struktúrák létrehozása a tanszék laboratóriumaiban rendelkezésre álló lézerrendszerekkel előállítható femtoszekundumos és nanoszekundumos lézerimpulzusok alkalmazásával. A hallgató numerikus módszerekkel meghatározza a megfelelő megvilágítási paramétereket, amelyek lehetővé teszik tetszőleges anyagok felületén változatos mintázatok létrehozását különböző szimmetriával és periódussal. Vizsgálja a megmunkált felületrészek kiterjedésének, egymástól való távolságának valamint a nano-objektumok alakjának kontrollálhatóságát. Az interferencia, a konfokális valamint a kolloid-gömb litográfia módszereivel tetszőleges profilú és periódusú rácsokat állít elő különböző multi-rétegekben. A hallgató további feladata a strukturált felületek vizsgálata az atomi erő mikroszkópia módszerével.
A hallgató munkája során elsajátíthatja az alapvető numerikus modellezési technikákat (Finite Element Method, Finite Difference Time Domain), amelyeket a nano-optikában napjaink vezető kutatóhelyein használnak. Bekapcsolódhat európai színvonalú lézer-laboratóriumban folyó anyagtudományi kísérletekbe, és megtanulja a nagyfeloldású felületanalízis kísérleti technikáit.
Szükséges ismeretek: alapvető számítógépes felhasználói ismeretek elengedhetetlenek, programozási ismeretek, aktív angol nyelvtudás előnyt jelent.


Kiíró: Dr. Geretovszky Zsolt (Tel.: (62) 544-659, E-mail)
1) Nanorészecskék előállítása szikrakisüléssel
A szikrakisülés lejátszódása során az elektróda anyaga elpárolog és megfelelően választott körülmények között az elektródapárt körülvevő gáztérben nanorészecskék formájában kondenzálódik. A hallgató feladata az lesz, hogy összegyűjtse és megismerje a téma angol nyelvű szakirodalmát és az irodalmak feldolgozásával összefoglalja az eddigi kutatások eredményeit. A motivált hallgató az irodalomfeldolgozáson túl bekapcsolódhat egy szikrakisüléses nanorészecske-generáló kamra tervezésébe és megépítésébe, valamint a kamra elkészültével a részecske előállítás kísérleti feladataiba is.

2) Nanorészecskék előállítása lézeres módszerekkel
Az utóbbi évek tudományos kutatásait markánsan formálja az anyag nanométeres struktúráltságú módozatainak sokszor különleges viselkedése. Nanorészecskék alatt olyan részecskéket értünk, melyek kiterjedése a tér mindhárom irányában 100 nanométernél kisebb. Ilyen nanorészecskék számos módon előállíthatók. A téma ezek közül azon eljárásokat tervezi csokorba gyűjteni, melyekben lézerek is szerephez jutnak. Ehhez első lépésben angol nyelvű szakirodalmi adatbázisokban kell kutakodnunk, amit a közlemények eredményeinek rendszerezése, csoportokba sorolása és elemzése követ. A cél tehát egy téma szakirodalmának feltérképezése, megismerése és feldolgozása.

3) Szikrakisüléssel keltett plazma optikai tanulmányozása
A szikrakisülés lejátszódása során az elektródákra kapcsolt feszültség hatására az elektródaközben egy vezetési csatorna jön létre, melyben folyó áram az elektróda illetve a gázatmoszféra anyagát plazmává alakítja. A plazma optikai vizsgálatával hasznos információkat gyűjthetünk az ionizált anyagfelhőről. Gyorsfényképezéssel a plazmafelhő kiterjedéséről, időbeli változásáról, míg a plazma fényének spektroszkópiai vizsgálatával a plazma összetételéről, jellemzőiről (pl. hőmérséklete, elektron koncentrációja), illetve az elektródaközben lejátszódó fizikai és kémiai folyamatokról nyerhetünk információt. A hallgató feladata a gyorsfényképezési eljárások és időbontott plazmaspektroszkópiai módszerek megismerése lesz, valamint egy diagnosztikai rendszer megismerése lesz. Az előismeretek elsajátítása után mérések végzésére is sor kerülhet.


Kiíró: Dr. Vinkó József (Tel.: (62) 544-421, E-mail)
Tranziensek azonosítása a HETDEX spektroszkópiai égboltfelmérő programban
A HETDEX egy egyedülálló égboltfelmérő program, amely 2012 végétől egy 420 négyzetfokos területet vizsgál át egy 22 ívperces átmérőjű multiobjektum-spektrográf rendszerrel. A hagyományos égboltfelmérő programoktól eltérően itt minden pontról azonnal spektrumok állnak majd rendelkezésre, kb. 22 magnitúdós határfényességig. Ez nagyszerű lehetőséget kínál új típusú szupernóvák és különleges tranziensek felfedezésére. A hallgató feladata lehet a tervezett adatfeldolgozó szoftver megismerése, ennek segítségével szimulált mérési adatok készítése, új objektumok detektálási hatákonyságának tesztelése, szupernóva-spektrumok keresése a megfigyelési mintában, illetve részvétel a HETDEX-szel párhuzamosan futó képalkotási programban az MTA Piszkéstetői Obszervatóriumában.
Előképzettség: csillagászati műszertechnika kurzusok, UNIX-, IRAF- és C-programozás.