|
Témy stredoškolskej odbornej činnosti pre školský rok 2018/2019. |
Téma č. 1: Jednomolekulové magnety ako základné pamäťové jednotky novej generácie superhustých pevných diskov. (doc. RNDr. Jozef Strečka, PhD., email: jozef.strecka@upjs.sk)
Pevné disky prenosných a stolných počítačov sú vystavené neustálej snahe o zvýšenie ich pamäťovej hustoty, ktorá umožňuje ich miniaturizáciu v prenosných počítačoch resp. zvýšenie pamäťovej kapacity pri zachovaní ich fyzikálnych rozmerov v stolných počítačoch. V súčasnosti sa odhaduje, že pamäťová kapacita 2,5 palcových plochých pevných diskov by v roku 2020 mohla dosiahnuť 20 TB. Do budúcnosti sa očakáva ďalšie zvyšovanie pamäťovej hustoty pevných diskov, a preto sa veľká časť výskumu v oblasti magnetizmu venuje hľadaniu novej generácie superhustých záznamových médií, ktorá by nahradila súčasné magnetické pevné disky pozostávajúce z tenkých filmov feromagnetických materiálov. 
Z tohto hľadiska predstavujú zaujímavú alternatívu tzv. jednomolekulové magnety, ktoré umožňujú uchovať 1 bit informácie v jedinej molekule. Jednomolekulové magnety, akým je napríklad molekulárny komplex s chemickým vzorcom Mn12O12(CH3COO)16(H2O)4]·2CH3COOH·4H2O (viď. obr. s ilustráciou plochého pevného disku vytvoreného z jednomolekulových magnetov [Mn12O12(CH3COO)16(H2O)4]·2CH3COOH·4H2O), vykazujú vďaka dlhej relaxačnej dobe magnetickú hysteréziu podobne ako je to v prípade tenkých filmov feromagnetických materiálov, a teda môžu slúžiť ako elementárne pamäťové jednotky novej generácie plochých pevných diskov. Táto práca bude venovaná teoretickému štúdiu magnetizačného procesu vybraných jednomolekulových magnetov, pričom hlavným cieľom je pochopiť závislosť magnetickej hysterézie na veľkosti magnetickej anizotropie a charakterizovať netradičné kvantové stavy prejavujúce sa v hysteréznej slučke ako prechodné magnetizačné plató.
Téma č. 2: Frustrácia ako nástroj na zvýšenie účinnosti magnetickej chladničky
(RNDr. Katarína Karľová,email: katarina.karlova@student.upjs.sk)
Frustrácia je jav, pri ktorom nie je možné uspokojiť všetky požiadavky. Okrem frustrácie v bežnom živote sa vo fyzike môžeme stretnúť aj s jej pozitívnym dopadom, keď umožňuje vylepšiť vlastnosti vybraných magnetických materiálov. 
V navrhovanej teoretickej práci sa študent oboznámi s niektorými pravidlami kvantovej mechaniky, ktoré aplikuje na magnetické spinové systémy. Študent sa výpočtom presvedčí, že geometrická frustrácia spinov môže vylepšiť účinnosť magnetických chladničiek, ktoré sa využívajú v satelitných zariadeniach a nezaťažujú životné prostredie zdraviu škodlivými látkami. Účinnosť chladničiek fungujúcich na magnetickom princípe môže byť väčšia ako u komerčných chladničiek fungujúcich na princípe kompresie pár, pričom cieľom práce bude nájsť optimálne podmienky, pri ktorých bude chladenie najefektívnejšie.
Téma č. 3: Spektroskopický výskum symbiotických premenných hviezd
(doc. RNDr. Rudolf Gális, PhD., email: rudolf.galis@upjs.sk)
Symbiotické systémy patria do skupiny interagujúcich dvojhviezd, v ktorých fyzikálne procesy súvisiace s prenosom a akréciou látky spôsobujú pozorovateľné prejavy aktivity týchto eruptívnych premenných hviezd. Cieľom tejto práce je štúdium spektroskopických dát vybraných symbiotických systémov so zameraním na dlhodobé zmeny vlastností emisných spektrálnych čiar využitím moderných metód štatistickej a periódovej analýzy.
Téma č. 4: Perkolačné modely epidémií
(RNDr. Tomáš Lučivjanský, PhD., email:tomas.lucivjansky@upjs.sk)
V posledných rokoch sa čoraz častejšie stretávame so situáciou, kedy sa fyzikálne prístupy a modely aplikujú v iných vedných odboroch. Jedným z typických príkladov je štúdium šírenia sa rôznych druhov nákaz. Ako jeden z hlavných modelov sa používa perkolačný proces a jeho variácie. Cieľom tejto práce by bolo oboznámiť sa so základným opisom perkolačného procesu a následne jeho štúdium pomocou počítačových simulácií.
PDF súbor na stiahnutie tu.