Fotonika je věda o vzniku, pohybu a detekci fotonů, která spojuje poznatky mnoha oborů. Technologie fotoniky zahrnuje zdroje světla (lasery a LED diody), vlnovody pro vedení světla (vč. vláknové optiky) a řadu optoelektronických zařízení, která převádějí digitální informace na optické signály a optické signály zpět na elektrické. Tyto technologické součásti založené na využití světelného signálu jsou účinné, spolehlivé a rychlé.
Do našeho týmu hledáme studentky a studenty, které by téma fotoniky zajímalo. Čeká na Vás zajímavá práce, ve které si osvojíte základy fotoniky, seznámíte se s optickými materiály, jejich přípravou a modifikací. V naší laboratoři se naučíte ovládat řadu charakterizačních technik a používat různé vyhodnocovací a teoretické programy (viz vybavení laboratoře). Na výzkumu spolupracujeme s tuzemskými i zahraničními vědeckými pracovišti (viz aktuální výzkum) v rámci tuzemských i zahraničních projektů (viz řešené projekty).
Bakalářské práce (obor B102A):
Kovové nanočástice ve skelné matrici a jejich optické vlastnosti
Školitelka: doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D., konzultant: Ing. Petr Vařák, Ph.D.
Popis: Nanočástice kovů jsou široce používány v povrchově zesílené spektroskopii, chemických a biologických senzorech, a dále v oblasti světelné mikroskopie. Cílem práce je příprava sady skel obsahujících kovové (Cu, Ag, Au) nanočástice různých tvarů, velikostí a distribuce. Následně pak hledání souvislostí mezi složením, strukturou, technologickým postupem a lineárními, popř. nelineárními optickými vlastnostmi.
Příprava a růst nanokompozitních skleněných vláken s luminiscenčními vlastnostmi
Školitel: Ing. Petr Vařák, Ph.D., konzultantka: doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D.
Popis: Monitorování a vizualizace škodlivého záření je pro člověka velmi důležitá. Radioluminiscenční materiály dokáží obvykle převádět škodlivé záření na viditelné světlo, které lze dále detekovat očima nebo běžnými detektory. Cílem práce bude příprava anorganického luminiscenčního nanokompozitu obsahujícího keramické luminiscenční nanočástice distribuované v hostitelské skleněné matrici a popis oblasti jejich chemické a tepelné stability. Vyvinutý materiál bude testován pro přípravu optického vlákna, které by se využívalo jako vláknový senzor optického záření.
Studium optických vlastností a možného využití struktury diamant/perovskit
Školitelka: doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D.
Popis: Perovskity jsou v současné době zkoumány především díky možnosti modifikovat různými substitucemi kationtů i aniontů jejich vlastnosti. Diamant vykazuje naopak zcela výjimečné materiálové vlastnosti jako je tvrdost, chemická odolnost, nízká dielektrická konstanta a současně biokompatibilita. Práce je zaměřena na základní materiálový výzkum mono- a polykrystalických perovskitových a diamantových tenkých vrstev a jejich kombinace s cílem modulovat elektrooptické vlastnosti vzniklé heterostruktury.
Diplomové práce (obor N104A):
Lanthanoidy v zinečnato-křemičitanové sklokeramice: struktura a luminiscence
Školitel: Ing. Petr Vařák, Ph.D., konzultantka: doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D.
OBSAZENO
Disertační práce (obor AD102):
Nanokrystalické materiály pro výkonovou fotoniku
Školitel: dr. Jan Mrázek (ÚFE AV ČR), konzultantka: doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D.
Popis: Rostoucí výkon zdrojů záření pro infračervenou oblast vyžaduje nové materiály se zvýšenou luminiscenční účinností a teplotní stabilitou. Nanokrystalické materiály dopované prvky vzácných zemin jsou vhodnou alternativou k tradičním sklům a monokrystalům. Práce bude zaměřena na přípravu a charakterizaci transparentních nanokrystalických materiálů vycházejících ze systému Y2O3-Al2O3-SiO2 dopovaného prvky vzácných zemin. Bude studován vliv složení a podmínek přípravy na reakční a růstové mechanismy vzniku nanokrystalů rovnoměrně distribuovaných v amorfní matrici. Složení studovaného systému bude modifikováno za účelem snížení fononové energie nanokrystalů a zvýšení luminiscenční účinnosti v infračervené oblasti. Bude vypracován teoretický model přenosu energie v iontech vzácných zemin a výsledky budou porovnány s experimentálními výsledky luminiscenčních měřeních. Vybrané materiály budou využity pro přípravu aktivních optických vláken, které budou využity pro přípravu vláknových laserů.
