Nabídky prací pro studenty

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).

Pokud Vás naše nabídka zaujala, neváhejte nás kontaktovat!

Bakalářské práce (obor B102A): 

Křemičitanové materiály pro scintilátory s emisí v infračervené oblasti

školitel: Ing. Petr Vařák, Ph.D.   konzultant: doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D.

Popis: Monitorování a vizualizace škodlivého záření jsou pro člověka velmi důležité. Radioluminiscenční materiály dokáží převádět škodlivé záření, jako např. rentgenové nebo gama, na světlo v UV, viditelné nebo infračervené (IČ) oblasti, které lze dále detekovat běžnými detektory. Křemičitanová skla s odezvou v IČ oblasti jsou zajímavá pro konstrukci senzorů na bázi optických vláken. Cílem práce bude příprava křemičitanových skel různého složení, měření základních vlastností jako např. index lomu, transparentnost a fotoluminiscence, tzn. odezva na běžné UV/viditelné záření. Připravené materiály budou dále testovány z hlediska radioluminiscence ve viditelné a zejména v IČ oblasti.

Kovové nanočástice ve skelné matrici a jejich optické vlastnosti

školitel: 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 hlinitokřemičitanových skel obsahujících současně krystalické nanofáze a nanočástice zlata různých tvarů, velikosti a distribuce. Následně pak hledání souvislostí mezi složením, strukturou, technologickým postupem přípravy a lineárními, popř. nelineárními optickými vlastnostmi.

Studium přípravy a způsobu dotování nanočástic ZnO pro ultrarychlé scintilátory

školitel: doc. Ing. Pavla Nekvindová Ph.D.,  konzultant:   Ing. Petr Vařák, Ph.D.

Popis: Scintilátor přeměňuje vysokoenergetické ionizující záření na snadno detekovatelné fotony. Jednou z jeho důležitých aplikací je pozitronová emisní tomografie (PET). V tomto případě jsou velmi důležité časové charakteristiky a světelný výtěžek scintilačního detektoru. Jedním z nejslibnějších materiálů, které se plánují kombinovat v nano-kompozitu pro ultrarychlé časování, je ZnO. Jedná se o polovodič s širokým zakázaným pásem (3,4 eV). Má také ultrarychlou (stovky pikosekund) excitonovou luminiscenci v UV oblasti. Lze jej výrazně vylepšit tepelným nebo plazmovým zpracováním v kombinaci s dopováním Er. Navíc bylo nedávno objeveno, že dopování ZnO má schopnost ovlivňovat růst nanočástic tohoto krystalu. Cílem práce bude zkouška růstu nanokrystalů ZnO popř. ZnO s Er tepelným zpracováním zinečnato-křemičitanového skla, alternativně zkouška růstu dopovaných nanokrystalů metodou hydrotermálního růstu.

Diplomové práce (obor B102A):

Juddova-Ofeltova analýza zinečnato-křemičitanových skel dopovaných ionty lanthanoidů

školitel: Ing. Petr Vařák, Ph.D.,  konzultant:  Ing. Jakub Volf 

Popis:

OBSAZENO

Iontová výměna lithia v křemičitanových sklech a změna indexu lomu

školitel: doc. Ing. Pavla Nekvindová Ph.D.,  konzultant:  Ing. Jakub Volf 

Popis: Pro výrobu integrovaných fotonických součástek je technologie iontové výměny ve skle jednou z nejslibnějších technologií. Důvodem je vysoká variabilita složení skla, snadný a flexibilní výrobní proces, cena a vysoký výkon těchto komponent s gradientní změnou indexu lomu. Pokud zvolíme vhodnou dvojici vyměňovaných iontů, dochází v povrchové vrstvě zpravidla ke zvýšení indexu. Je tak vytvořeno vhodné prostředí pro šíření optického signálu a vzniku vlnovodu. Předkládaná práce je zaměřena na studium iontové výměny lithných iontů v navržených a experimentálně připravených deseti typech křemičitanových skel. Cílem práce bylo porovnání výměny Na(sklo)-Li(tavenina) a Li(sklo)-Na(tavenina). Vyhodnocována byla především změna indexu lomu pomocí vidové spektroskopie a elipsometrie a koncentrace lithia a sodíku pomocí MS-ICP.

OBSAZENO

Disertační práce (obor: Chemie a technologie materiálů)

Nanokrystalické materiály pro pokročilou fotoniku

školitel: Ing. Jan Mrázek, Ph.D.  konzultant:   doc. Ing. Pavla Nekvindová Ph.D.

Popis: Aktivní optická vlákna jsou klíčovou součástkou vláknové lasery a distribuované luminiscenční senzory. S jejich rostoucím výkonem a jejich využití v extrémeních podmínkách, včetně jaderných reaktorů, 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-Al₂O_3-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 a pro konverzi vysokoenergetického záření. 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 a distribuovaných scintilátorů. 

Nové skelné materiály pro vláknové lasery

školitel: Dr.Ing. Ivan Kašík,   konzultant:  doc. Ing. Pavla Nekvindová Ph.D.

Popis: Vláknové lasery jsou předmětem intenzivního výzkumu díky své vysoké účinnosti, kvalitnímu výstupnímu svazku, vysokému průměrnému výkonu a dalším výhodám, ze kterých profituje stále rostoucí okruh aplikací. Jejich srdcem jsou křemenná optická vlákna dopovaná ionty prvků vzácných zemin. Pro jejich využívání jsou důležité znalosti o stabilitě jejich optických vlastností. V rámci práce bude pozornost zaměřena na výzkum skelných materiálů o různých matricích dopovaných thuliem emitujících v oblasti okolo 2 um. Bude studována sklotvornost systémů, jejich index lomu, spektroskopické a mechanické vlastnosti. Nové poznatky vedoucí k výběru vhodného materiálového složení a metod jeho přípravy v podobě optických vláken budou následně ověřovány ve vláknových laserech