Moore, J.: Oxford Academic Vocabulary Practice. OUP, 2017.
Kolaříková, Z., Petruňová, H., Timková, R.: Angličtina v akademickom prostredí – cvičebnica. Košice, Vydavateľstvo ŠafárikPress, 2021.
Tomaščíková, S., Rozenfeld, J. Developing Academic English in Speaking and Writing. Vydavateľstvo ŠafárikPress, 2021.
McCarthy, M., O´Dell, F.: Academic Vocabulary in Use. CUP, 2008.
Štepánek, L., J. De Haff a kol.: Academic English-Akademická angličtina. Grada Publishing, a.s., 2011.
Armer, T.: Cambridge English for Scientists. CUP, 2011.
lms.upjs.sk
Absolvovanie e-kurzu Anglický jazyk pre doktorandov (lms.upjs.sk), konzultácie (1-3).
Písomné zadania - Profesijný/akademický štruktúrovaný životopis, krátky akademický životopis
anglický jazyk B2 podľa SERR
Špecifiká akademického a odborného jazyka so zameraním na správnu výslovnosť, na rozvoj slovnej zásoby (menné a slovesné kolokácie, frázové slovesá, predložkové spojenia, slovotvorba, formálna/neformálna angličtina a i.), na vybrané gramatické aspekty (predložky, gramatické časy, trpný rod a i.), na akademické písanie (profesijný/akademický štruktúrovaný životopis a krátky akademický životopis).
Upevnenie jazykových zručností študentov - hovorenie, písanie, čítanie a počúvanie s porozumením. Zvýšenie jazykovej kompetencie študentov - študenti sa oboznámia s vybranými fonologickými, lexikálnymi a syntaktickými javmi. Rozvoj pragmatickej kompetencie študentov - študenti dokážu efektívne a účelovo komunikovať, na úrovni B2 podľa SERR so zameraním na akademickú angličtinu a odborný jazyk a terminológiu študijného odboru.
Prezentácia pracoviska doktoranda, jeho vlastného výskumu, vedecko-výskumných aktivít, naštudovanej odbornej literatúry a i.
Moore, J.: Oxford Academic Vocabulary Practice. OUP, 2017.
Kolaříková, Z., Petruňová, H., Timková, R.: Angličtina v akademickom prostredí (cvičebnica). UPJŠ Košice, 2021.
Tomaščíková, S., Rozenfeld, J. Developing Academic English in Speaking and Writing. Vydavateľstvo ŠafárikPress, 2021.
McCarthy, M., O´Dell, F.: Academic Vocabulary in Use. CUP, 2008.
Štepánek, L., J. De Haff a kol.: Academic English-Akademická angličtina. Grada Publishing, a.s., 2011.
Armer, T.: Cambridge English for Scientists. CUP, 2011.
Test, ústna skúška v súlade s požiadavkami na skúšku (dostupné na stránke CJP a v MS TEAMS)
anglický jazyk B2 podľa SERR
Komunikácia na akademickej pôde (sebaprezentácia, prezentovanie na odborných podujatiach, konferenciách a pod.).
Špecifiká akademického a odborného jazyka so zameraním na rozvoj slovnej zásob (formálne vyjadrovanie, akademický slovná zásoba), vybrané gramatické a syntaktické aspekty (trpný rod, nominalizácia), vybrané funkcie jazyka (vyjadrenie názoru, príčiny/následku, argumentovanie, uvádzanie príkladu, popis grafu/tabuľky/schémy, apod.) Jazyková interferencia.
Upevnenie jazykových zručností študentov - hovorenie, písanie, čítanie a počúvanie s porozumením, zvýšenie jazykovej kompetencie študentov - študenti si osvoja vybrané fonologické, lexikálne a syntaktické vedomosti, rozvoj pragmatickej kompetencie študentov - študenti dokážu efektívne využívať jazyk na dosiahnutie konkrétneho účelu, na úrovni B2 podľa SERR so zameraním na akademickú angličtinu a odborný jazyk a terminológiu študijného odboru.
Oboznámiť študentov s modernými metódami kvantovej teórie poľa a ich použitím vo fyzike kondenzovaných látok.
1. N.N. Bogoljubov, D.V. Sirkov: Kvantovije polja, Nauka, Moskva, 2005.
2. A.N. Vasilev: Renormalization group in Critical Behavior Theory and Stochastic Dynamics
Chapman & Hall/CRS , Boca Raton London New York Washington D.C., 2004.
Na úspešné absolvovanie predmetu študent musí po absolvovaní prednášok preukázať dostatočné teoretické vedomosti o metódach kvantovej teórie poľa používaných pri štúdiu fázových prechodov v kondenzovaných látkach. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné
zaťaženie študenta: priama výučba - 2 kredity , štúdium odporúčanej literatúry - 1 kredit, príprava na skúšku – 2 kredity.
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
1. týždeň:
Hypotéza škálovania (kritické škálovanie) v terrmodynamike, Isingov model a termodynamika feromagnetizmu, Škálovanie pre Greenove funkcie,
2. týždeň: Teória Landau, Fluktuačná teória a kritické správanie sa
3. týždeň: , Základy kvantovej teórie poľa, Fyzikálne kvantové polia a ich rovnice – Diracova rovnica, Klein-Gordonová rovnica
4. týždeň: Kvantovanie polí, Princípy kvantovania systémov s premenným počtom častíc
5. týždeň: , Vývinový operator, S-matica, Greenove funkcie a generujúci funkcional, T- a N-sučin, Wickove vety,
6. týždeň: Feynmanova diagramová technika, Funkcionálna forma pre Grenove funkcie, generujúci funkcional a štatistickú sumu
7. týždeň: Feynmanova diagramová technika, Funkcionálna forma pre Grenove funkcie, generujúci funkcional a štatistickú sumu,
8. týždeň: Fázové prechody, Univerzálne správanie sa štatistickej sumy v okoli bodu fázového prechodu
9. týždeň: Fluktuačná teória Landau pre opis fázových prechodov, Anomálne škálovanie , Renormalizácia teórie Landau
10. týždeň: Epsilon-rozklad a výpočet renormalizačných konštánt,
11. týždeň: Renormalizačná grupa a diferenciálne rovnice pre Greenove funkcie, Asymptotické škálovacie riešenia v oblasti veľkých škál, určenie oblasti ich stability, výpočet anomálnych a kritických indexov,
Hypotéza škálovania (kritické škálovanie) v terrmodynamike; Isingov model a termodynamika feromagnetizmu; Škálovanie pre Greenove funkcie; Teória Landau; Fluktuačná teória a kritické správanie sa; Základy kvantovej teórie poľa; Fyzikálne kvantové polia a ich rovnice – Diracova rovnica, Klein-Gordonová rovnica; Kvantovanie polí; Vývinový operator; S-matica; Greenove funkcie a generujúci funkcional; T- a N-sučin; Wickove vety; Feynmanova diagramová technika; Funkcionálna forma pre Grenove funkcie, generujúci funkcional a štatistickú sumu; Fázové prechody; Univerzálne správanie sa štatistickej sumy v okoli bodu fázového prechodu; Fluktuačná teória Landau pre opis fázových prechodov; Anomálne škálovanie; Renormalizácia teórie Landau; Epsilon-rozklad a výpočet renormalizačných konštánt; Renormalizačná grupa a diferenciálne rovnice pre Greenove funkcie; Asymptotické škálovacie riešenia v oblasti veľkých škál a určenie oblasti ich stability; Výpočet anomálnych a kritických indexov.
0/100
Oboznámiť študentov s modernými metódami kvantovej teórie poľa a ich použitím vo fyzike kondenzovaných látok.
Absolvovanie certifikovaného odborného kurz.
Doktorand získava aktuálne vedecké poznatky, rozvíja spôsobilosti vedeckej práce a oboznamuje sa s metodikami sprístupňovania vedeckých poznatkov. Konfrontuje vlastné vedomosti a zručnosti s ostatnými účastníkmi kurzu, rozvíja spôsobilosti rovesníckej diskusie v danom vednom odbore.
Publikácia prijatá v domácom časopise ako autor/spoluautor
Publikovaním v domácom časopise ako autor/spoluautor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky.
1. B.D. Cullity, C.D. Graham, „Introduction to magnetic materials“, John Wiley & Sons, New Jersy (2009) 2. S. Chikazumi, Physics of Ferromagnetism, Oxford University Press, USA (2009) 3. S. Tumanski, Handbook of Magnetic Measurements, CRC Press (2011) 4. N. A. Spaldin, Magnetic Materials: Fundamentals and Device Applications, Cambridge University Press ( 2003)
žiadna
Na úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať dostatočné porozumenie
základných pojmov magnetizmu, Anizotropií, statiky a dynamiky doménovej štruktúry. Vyžaduje sa znalosť zásadných pojmov. Študent musí byť schopný aktívneho si osvojenia
obsahu učiva priebežne už počas semestra, aby získané poznatky mohol aktívne a tvorivo
využívať pri riešení konkrétnych problémov. Minimálna hranica na absolvovanie skúšky je získanie 51% z celkového bodového hodnotenia, ktoré berie do úvahy všetky požadované činnosti s relevantnou váhou.
Hodnotiaca škála: A - 91%-100% bodov, B - 81%-90% bodov, C - 71%-80% bodov ,
D - 61%-70% bodov, E - 51%-60% bodov.
slovenský, anglický
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby
upresní vyučujúci v úvode semestra, aktualizuje priebežne.
1. Koncepcia doménovej štruktúry, príčiny vzniku 2. Experimentálne techniky na štúdium doménovej štruktúry 3. Príklady doménových štruktúr – ich výpočet 4. Materiálové parametre určujúce doménovú štruktúru, anizotropie 5. Doménové steny – typy, výpočty 6. Experimentálne techniky na štúdium statiky a dynamiky doménových stien 7. Statika doménovej steny – jej potenciál, kritické pole 8.-9. Dynamika doménovej steny – základné modely a parametre určujúce dynamiku DS. 10. Dynamika doménovej steny v malých magnetických poliach – Dynamika DS v adiabatickom režime. 11. Dynamika doménovej steny vo vysokých magnetických poliach – štruktúra doménovej steny, jej zmeny, interakcia s fonónmi 12. Maximálna rýchlosť doménovej steny – Schlomannov a Walkerov limit 13. Spintronika - aplikácia propagácie doménovej steny v spintronike (Race-Track pamäte, Logika na báze domén a doménových stien, senzory), aktuálne problémy a budúcnosť.
Časový rozvrh obsahu predmetu je aktualizovaný v elektronickej nástenke. Obsah predmetu je
zameraný na tieto dôležité témy:
1. Koncepcia doménovej štruktúry, príčiny vzniku
2. Experimentálne techniky na štúdium doménovej štruktúry
3. Príklady doménových štruktúr – ich výpočet
4. Materiálové parametre určujúce doménovú štruktúru, anizotropie
5. Doménové steny – typy, výpočty
6. Experimentálne techniky na štúdium statiky a dynamiky doménových stien
7. Statika doménovej steny – jej potenciál, kritické pole
8.-9. Dynamika doménovej steny – základné modely a parametre určujúce dynamiku DS.
10. Dynamika doménovej steny v malých magnetických poliach – Dynamika DS v adiabatickom režime.
11. Dynamika doménovej steny vo vysokých magnetických poliach – štruktúra doménovej steny, jej zmeny, interakcia s fonónmi
12. Maximálna rýchlosť doménovej steny – Schlomannov a Walkerov limit
13. Spintronika - aplikácia propagácie doménovej steny v spintronike (Race-Track pamäte, Logika na báze domén a doménových stien, senzory), aktuálne problémy a budúcnosť.
0/100
Študent po absolvovaní prednášok a záverečného hodnotenia preukáže primerané zvládnutie obsahového štandardu predmetu, ktorý je definovaný stručným obsahom predmetu a odporúčanou literatúrou. Teoretické zvládnutie obsahu predmetu mu umožňuje plne sa zapojiť do ďalšieho štúdia špecializovaných predmetov, ktoré súvisia s jeho zadaním dizertačnej práce. Dokáže nájsť súvislosti medzi doménovou štruktúrou skúmaných materiálov vo väzbe na ich kryštalografickú štruktúru, metódu ich prípravy či ich tepelného alebo mechanického spracovania. Získané vedomosti mu taktiež uľahčia výkon vedeckej časti dizertačnej práce.
Aktívna účasť na domácej konferencii.
Aktívnou účasťou na domácej vedeckej konferencii doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu vo svojom vednom odbore. Demonštruje spôsobilosť reflektovať konkrétny vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie a komunikovať výsledky výskumu širšiemu publiku adekvátnymi prostriedkami a prostredníctvom slovenského jazyka
Aktívna účasť na domácej konferencii so zahraničnou účasťou.
Aktívnou účasťou na vedeckej konferencii doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu vo svojom vednom odbore. Demonštruje spôsobilosť reflektovať konkrétny vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie a komunikovať výsledky výskumu širšiemu publiku adekvátnymi prostriedkami a prostredníctvom slovenského alebo cudzieho jazyka
1. M. I. Eremets: High pressure experimental methods, Oxford University Press, Oxford, (2002)
2. J. Loveday: High pressure physics, CRC Press, Taylor&Francis Group (2012)
3. S. Sachdev: Quantum Phase Transitions, Cambridge University Press, Cambridge (2000)
4. T. Vojta: Quantum phase transitions in electronic systems, Ann. Phys. 9, 403-440 (2000)
5. G. R. Stewart: Non-Fermi-Liquid behavior in d- and f- electron metals, Rev. Mod. Phys. 73, 797-855 (2001)
6. W. Buckel and R. Kleiner: Superconductivity, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim (2004)
nie je
Pre úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať dostatočné teoretické znalosti o vplyve tlaku na základné fyzikálne veličiny a javy, ukázať dôležitosť termodynamického parametra – tlaku pri štúdiu supravodivých, magnetických, silne korelovaných či štruktúrnych vlastností materiálov. Zároveň sa vyžaduje porozumenie všetkým základným technikám získavania vysokého tlaku a realizácie fyzikálnych experimentov pri ňom. Študent musí absolvovať prípravu a priebeh reálneho merania pri vysokých tlakoch na určitom zariadení. Okrem priamej účasti na vyučovaní, je študent povinný naštudovať v rámci samoštúdia odbornú tému blízku zadaniu dizertačnej práce, ktorá by zároveň súvisela s vysokými tlakmi, alebo s ich možným využitím v danej študovanej téme. Následne je študent povinný vypracovať a prezentovať toto domáce zadanie. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výučba a samoštúdium – 2 kredity, príprava a realizácia experimentu – 2 kredity, samostatné spracovanie zadanej témy a jej prezentácia – 1 kredit. Minimálna hranica na získanie kreditov je 50 % z každej hodnotiacej činnosti.
slovenský, anglický
Predmet sa vyučuje prezenčne, v prípade potreby dištančne v prostredí MS TEAMS.
Rozdelenie tém podľa vyučujúcich: S. Gabáni - 5., 7., 9.-12.; M. Mihalik - 3., 4., 12.; M. Zentková - 1., 2., 6., 8., 12.
1. Tlak ako základný termodynamický parameter I.: stavové rovnice, elektrónová štruktúra tuhých látok pod vplyvom tlaku, Bridgmanove rovnice.
2. Tlak ako základný termodynamický parameter II.: tlak ako parameter vo fyzike tuhých látok, všeobecné mechanizmy pôsobenia vysokých tlakov na fyzikálne vlastnosti tuhých látok, metódy výpočtu elektrónovej a kryštálovej štruktúry.
3. Experimentálne techniky získavania vysokých tlakov I.: história tlakových experimentov, statický tlak, pulzné tlakové experimenty, princíp Bridgmanovej komôrky, kvapalné a plynné tlak sprostredkujúce prostredie, piestikové tlakové komôrky, kalibrácia a meranie tlaku.
4. Meranie magnetických vlastností tuhých látok pri vysokých tlakoch. Tlakové experimenty v SQUID magnetometri, základné mechanizmy vplyvu tlaku na magnetické charakteristiky - Curieho teplota, hysterézna slučka, vplyv tlaku na magnetorezistenciu, vplyv tlaku na magnetokryštalickú anizotropiu. Neutrónová difrakcia pod tlakom, tlakom indukované štruktúrne fázové prechody.
5. Experimentálne techniky získavania vysokých tlakov II.: diamantové kovadlinkové komôrky pre vysoké tlaky nad 3 GPa, meranie tlaku, tepelnej kapacity, elektrickej rezistivity a magnetickej susceptibility v týchto komôrkach.
6. Spektroskopické techniky pod tlakom: Raman, UV VIS, Moesbauer. Príklady využitia tlakových spektroskopických experimentov pre rôzne typy materiálov.
7. Jadrová magnetická rezonancia a mikrokontaktová spektroskopia pod tlakom.
8. Ladenie fyzikálnych vlastností molekulárnych magnetických materiálov tlakom. Špecifiká triedy molekulárnych magnetických materiálov, tlakom indukovane spin crossover prechody.
9. Vplyv tlaku na supravodivosť.
10. Tlakom indukované kvantové fázové prechody v elektrónových systémoch. Kvantový kritický bod, „non-Fermi-liquid“ správanie, prechod kov-izolátor, antiferomagnet-supravodič.
11. Vplyv tlaku na silne korelované elektrónové systémy. Tlakom indukovaný prechod kov-izolátor, antiferomagnet-supravodič pri teplotách v blízkosti absolútnej nuly.
12. Príprava tlakového experimentu v piestikových komôrkach pre PPMS a MPMS. Príprava tlakového experimentu v diamantových komôrkach pre PPMS a MPMS. Meranie magnetických, transportných a tepelných vlastností tuhých látok.
Po absolvovaní prednášok a experimentu bude študent dostatočne oboznámený s fyzikou a technikou vysokých tlakov. Získané poznatky mu rozšíria obzor v oblasti fyziky kondenzovaných látok a pomôžu pri štúdiu aktuálnych fyzikálnych problémov ako napríklad: tlakom indukované štruktúrne či kvantové fázové prechody, vysokoteplotná a nekonvenčná supravodivosť, topologické a frustrované stavy v kvantových systémoch, ladenie magnetických vlastností molekulárnych magnetických materiálov tlakom. Študent zároveň získa predstavu, skúsenosti a zručnosti s prípravou a realizáciou experimentov pri vysokých tlakoch doma aj v zahraničí, ktoré sa mu môžu zísť pri budúcom výskume.
Zborník príspevkov z Jarnej školy doktorandov vydaný na záver podujatia.
Aktívna účasť na Jarnej škole doktorandov. Prezentácia výsledkov vlastnej vedeckej práce alebo vedeckého projektu doktorandského štúdia.
slovenský, anglický
1. Interdisciplinárne prednášky z odborov medicína, prírodné vedy,právo, verejná sráva, humanitné vedy. Prednášatelia - špičkoví zahraniční alebo domáci odborníci z uvedených odboroch.
2. Vedecké prednášky v sekciách vytvorených rámci príbuzných odborov. Prednášatelia - špičkoví odborníci z UPJŠ z uvedených odborov.
3. Vedecké príspevky doktorandov v sekciách príbuzných odborov.
4. Panelové diskusie k problematike doktorandského štúdia a k aktuálnym trendom rozvoja vedných disciplín na UPJŠ.
1. Interdisciplinárne prednášky z odborov medicína, prírodné vedy,právo, verejná sráva, humanitné vedy. Prednášatelia - špičkoví zahraniční alebo domáci odborníci z uvedených odboroch.
2. Vedecké prednášky v sekciách vytvorených rámci príbuzných odborov. Prednášatelia - špičkoví odborníci z UPJŠ z uvedených odborov.
3. Vedecké príspevky doktorandov v sekciách príbuzných odborov.
4. Panelové diskusie k problematike doktorandského štúdia a k aktuálnym trendom rozvoja vedných disciplín na UPJŠ.
100/0
Získanie vedomostí o aktuálnych trendoch rozvoja vedných disciplín na UPJŠ v domácom i medzinárodnom kontexte. Prezentácia vlastných vedeckých výsledkov alebo vedeckého projektu doktorandského štúdia v komunite doktorandov vlastného odboru i príbuzných vedných odborov.
1. J. B. Parkinson, D. J. J. Farnell, An Introduction to Quantum Spin Systems, Lecture Notes in Physics 816 (Springer, Berlin Heidelberg, 2010).
2. U. Schollwock, J. Richter, D. J. J. Farnell, R. F. Bishop, Quantum Magnetism, Lecture Notes in Physics 645 (Springer, Berlin Heidelberg, 2004).
3. N. Majlis, The Quantum Theory of Magnetism (World Scientific, Singapore, 2000).
Kvantová mechanika alebo Kvantová mechanika I.
Na úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať dostatočné porozumenie základným
pojmom, konceptom a aplikáciam kvantovej teórie magnetizmu. Vyžaduje sa znalosť základných pojmov kvantovej fyziky na úrovni ich matematickej definície, ako aj ich fyzikálneho obsahu a konkrétnych aplikácií v oblasti magnetizmu. Študent si musí počas semestra priebežne osvojiťobsah učiva, aby získané poznatky mohol aktívne a tvorivo využiť pri riešení konkrétnych úloh zadávaných na samostatné riešenie na doma. Podmienkou na získanie kreditov je
absolvovanie ústnej skúšky, ktorá pozostáva z jednej náročnejšej výpočtovej úlohy a teoretických otázok pokrývajúcich celý rozsah prebraného učiva. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výuka (2 kredity), samoštúdium (1 kredit), individuálne konzultácie (1 kredit) a hodnotenie (1 kredit). Minimálna hranica na absolvovanie predmetu je získanie aspoň 50% z celkového bodového hodnotenia, pričom je využívaná nasledovná hodnotiaca škála: A (90-100%), B (80-89%), C (70-79%), D (60-69%), E (50-59%), F (0-49%).
1. slovenský
2. anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Úvod do kvantovej teórie magnetizmu, definícia základných mriežkovo-štatistických modelov v magnetizme: Isingov model, Heisenbergov model, Hubbardov model, t-J model. Výmenná interakcia a jej kvantovo-mechanický pôvod. Kvantová mechanika orbitálneho a spinového momentu hybnosti. Formalizmus druhého kvantovania, zavedenie kreačných a anihilačných (rebríkových) operátorov, základné komutačné relácie medzi rebríkovými operátormi. Elementárna kvantová teória dvojice interagujúcich magnetických častíc. (1.-3. týždeň)
Základný stav a excitované stavy jednorozmerného kvantového Heisenbergovho modelu s feromagnetickou interakciou. Spinové vlny ako kolektívne excitácie spinového reťazca, viazané spinové excitácie. Základy metódy Bethe ansatz, príklad s dvoma a troma spinovými deviáciami. Základný stav jednorozmerného kvantového Heisenbergovho modelu s antiferomagnetickou interakciou. Kryštál singletných dimérov ako základný stav dvojice geometricky frustrovaných Heisenbergových modelov: Majumdarov-Ghoshov model a Shastryho-Sutherlandov model. (4.-6. týždeň)
Exaktné riešenie jednorozmerného kvantového XY modelu v priečnom magnetickom poli. Fermionizácia spinových operátorov prostredníctvom Jordanovej-Wignerovej transformácie, Fourierovej a Bogoliubovovej transformácie. Energia základného stavu, magnetizačný proces a kvantové kritické body. Správanie termodynamických veličín pri nenulových teplotách. (7.-9. týždeň)
Teória spinových vĺn pre zovšeobecnený kvantový Heisenbergov model ľubovoľnej priestorovej dimenzie a veľkosti spinu. Bozonizácia spinových operátorov prostredníctvom Holsteinovej-Primakoffovej transformácie. Jednoduchá teória spinových vĺn a zovšeobecnená teória interagujúcich spinových vĺn. Jednoduchá teória spinových vĺn pre feromagnetický a antiferomagnetický kvantový Heisenbergov model. (10.-13. týždeň)
1. Úvod do kvantovej teórie magnetizmu, definícia základných mriežkovo-štatistických modelov v magnetizme: Isingov model, Heisenbergov model, Hubbardov model, t-J model.
2. Výmenná interakcia a jej kvantovo-mechanický pôvod. Formalizmus druhého kvantovania a základné komutačné relácie medzi rebríkovými spinovými operátormi.
3. Elementárna kvantová teória dvojice interagujúcich magnetických častíc: Heisenbergov dimér.
4. Elementárna kvantová teória dvojice interagujúcich magnetických častíc: Hubbardov dimér.
5. Jednorozmerný kvantový Heisenbergov model, spinové vlny ako kolektívne excitácie feromagnetického spinového reťazca, jednomagnónové spektrum.
6. Jednorozmerný kvantový Heisenbergov model s feromagnetickou interakciou, dvojmagnónové spektrum, voľné a viazané spinové vlny, základy metódy Bethe ansatz.
7. Kryštál singletných dimérov ako základný stav frustrovaných kvantových Heisenbergových modelov (Majumdarov-Ghoshov model a Gelfandov rebrík).
8. Fermionizácia jednorozmerného kvantového XX modelu v priečnom magnetickom poli: Jordanova-Wignerova a Fourierova transformácia. Kvantové kritické body a termodynamické správanie.
9. Fermionizácia jednorozmerného kvantového Isingovho modelu v priečnom magnetickom poli: Jordanova-Wignerova, Fourierova a Bogoliubovova transformácia.
10. Variačný opis kvantových fázových prechodov v dimerizovaných kvantových Heisenbergových spinových modeloch.
11. Teória lokalizovaných magnóv ako nástroj na jednoduchý opis termodynamického správania frustrovaných kvantových Heisenbergových modelov pri nenulových teplotách.
12. Teória spinových vĺn pre zovšeobecnený kvantový Heisenbergov model ľubovoľnej priestorovej dimenzie a veľkosti spinu. Bozonizácia prostredníctvom Holsteinovej-Primakoffovej transformácie.
Po absolvovaní prednášok bude mať študent dostatočné fyzikálne zručnosti, znalosti a matematický aparát, ktorý umožňuje nezávislé riešenie širokého spektra tradičných a súčasných vedeckých problémov v kvantovej teórii magnetizmu. Súčasne získa aj prehľad aplikácií kvantovej teórie magnetizmu na opis magnetických materiálov s povahou izolátorov.
Konzultant záverečnej práce.
Konzultovaním záverečnej práce doktorand preukazuje široké a vedecky podložené poznanie v študijnom odbore, ako aj poznanie širokého spektra metód a prístupov. Preukazuje spôsobilosť kriticky posúdiť odborný problém a jeho navrhované riešenie, ako aj vyhodnotiť ho a prípadne navrhnúť iné riešenie. Aplikuje poznatky a spôsobilosti z oblasti pedagogických vied do vlastného odboru.
1. A. Beiser: Uvod do moderní fyziky. Academia Praha 1978.
2. J-P. Launay, M. Verdaguer, Electrons in Molecules, Oxford 2018.
3. A. Abragam, B. Bleaney, Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions, Oxford, 2012.
Vyžaduje sa priebežné aktívne osvojovanie si učiva už počas samotného kurzu Magnetochémie, čo je potrebné na samostatné zvládnutie jednotlivých úloh pri samoštúdiu a pri riešení konkrétnych domácich zadaní. Počas semestra študent dostane vypracovať teoretický projekt na základe štúdia zahraničnej časopiseckej literatúry (porozumenie konkrétnemu vedeckému článku a na jeho základe vypracovanie a prednesenie prezentácie). Ďalšou podmienkou na absolvovanie predmetu je aktívna účasť na prednáškach a na cvičeniach. Na cvičeniach študent získa konkrétnu predstavu ako sa analyzujú experimentálne dáta. Následne študent samostatne realizuje analýzu experimentálnych dát vybranej magnetickej zlúčeniny ako dva až tri domáce projekty a výsledky analýzy prezentuje na spoločnom stretnutí na cvičení. Ďalšou podmienkou na získanie kreditov je úspešné absolvovanie skúšky z teoretickej časti formou rozsiahlej ústnej rozpravy, kde študent preukáže porozumenie základných pojmov a vzťahov medzi nimi, nachádzanie súvislostí a pochopenie absolvovaného kurzu ako súvislého celku logicky vybudovaného na základe postupného zakomponovania jednotlivých interakcií. Minimálna hranica na absolvovanie predmetu je úspešné zvládnutie projektov samoštúdia a samostatných zadaní počas semestra a zvládnutie záverečnej ústnej skúšky viac ako na 50 percent.
Kreditové ohodnotenie zohľadňuje rozsah priamej výučby (2 kredity), samo štúdium odporúčanej literatúry a prípravu prezentácie (1 kredit) vypracovanie domácich zadaní (1 kredit), konzultácie a hodnotenie (1 kredit)
slovenský, anglický
Predmet Magnetochémia sa vyučuje prezenčnou formou. V prípade potreby (napr. pandémia Covid) sa vyučuje online formou pomocou MS Teams, čo umožňuje aj v nepriaznivých podmienkach udržať kontakt so študentmi a zároveň udržať náročnosť daného predmetu.
1. Vývoj názorov na stavbu atómu. Bohrov model atómu. Stav elektrónu v atóme vodíka. Vlnové funkcie a orbitály. Fyzikálny význam kvantovýcvh čísel. Magnetomechanický paralelizmus. Spin elektrónu. Atómy s vyšším počtom elektrónov. Korelácie medzi elektrónmi. Základný stav atómu. Hundove pravidlá. Termy. Multiplety.
2. Atóm v magnetickom poli I. Magnetické vlastnosti atómu. Paramagnet. Makroskopické vlastnosti paramagnetických látok. Tepelná kapacita – Schottkyho maximum, experimentálne metódy merania tepelnej kapacity. Magnetizácia - Brillouinova funkcia, experimentálne metódy merania magnetizácie.
3. Atóm v magnetickom poli II: Magnetická susceptibilita – Curieho zákon, experimentálne metódy merania susceptibility. Elektrónová paramagnetická rezonancia. Indukovaný magnetický moment zaplnených elektrónových vrstiev. Diamagnetická susceptibilita. Pascalove konštanty.
4. Atóm v kryštálovom poli. Slabé, stredné, silné kryštálové pole. Stredné kryštálové pole: Ióny s jedným elektrónom v nezaplnenej podvrstve, ióny s dva a viacej elektrónmi v nezaplnenej podvrstve v stredne silnom kryštálovom poli. Zamŕzanie orbitálneho momentu. Jahn-Tellerov efekt.
5. Vplyv spin-orbitálnej interakcie v 1. a 2. ráde poruchového počtu. Spinový hamiltonián. Spinový hamiltonián pre tetragonálnu symetriu stredného kryštálového poľa. Kramersov teorém. Termodynamika systému paramagnetických iónov v kryštálovom poli. Tepelná kapacita. Magnetizácia. Magnetická susceptibilita. Elektrónová paramagnetická rezonancia systémov s kryštálovým poľom.
6. Magnetické korelácie. Výmenná interakcia. Molekula vodíka. Heisenbergov hamiltonián. Priama a nepriama výmenná interakcia. Andersonov model supervýmeny. Goodenough-Kanamoriho empirické pravidlá. Výmenná cesta.
7. Priestorové usporiadanie výmenných ciest. Klaster. Reťazec. Rovina. Nízkorozmerné magnetické systémy. Trojrozmerné magnetické systémy. Fázové prechody. Korelačná dĺžka. Ehrenfestove teorémy. Usporiadanie na dlhú vzdialenosť. Usporiadanie na krátku vzdialenosť. Magnetický dimér: Tepelná kapacita. Magnetizácia. Magnetická susceptibilta. EPR.
8. Anizotrópia vo výmennej interakcii. Zdroje anizotropie. Dipólová interakcia. Heisenbergov model. Izingov model. XY model.
9. Spoločný rozbor štruktúry zlúčenín na báze iónu Ni(II) a Cu(II). Stanovenie výmenných ciest a vplyvu kryštálového poľa. Následne návrh magnetického modelu pre danú zlúčeninu. Použitím programu Origin každý študent samostatne realizuje analýzu dát teplotnej závislosti tepelnej kapacity Ni(II) zlúčeniny-odčítanie mriežkového príspevku, výpočet magnetickej entropie, porovnanie s teoretickou hodnotou.
10. Aplikácia teoretickej predpovede zvoleného modelu pre magnetickú tepelnú kapacitu Ni(II) zlúčeniny a posúdenie vhodnosti, prípadne fyzikálne zdôvodnenie odchýlok experimentálnych dát od modelu.
11. Analýza magnetickej susceptibility Ni(II) zlúčeniny-odčítanie diamagnetického príspevku, výpočet magnetického momentu a g-faktora. Aplikovať Curie-Weissov zákon, následne fitovať exp. dáta modelom odkiaľ sa určí g-faktor a veľkosť kryštálového poľa.
12. Porovnajú sa výsledky získané z tepelnej kapacity a zo susceptibility. Následne sa vypočíta magnetizácia a porovná sa s experimentálnymi dátami. Vytvorí sa hypotéza o základnom stave systému a návrhy nových experimentov na uvedenej zlúčenine.
13. Porovnajú sa výsledky dosiahnuté jednotlivými študentmi, kde vynikne aj vplyv individuálneho prístupu-napr. početnosť jednotlivých analýz, ktoré testujú spoľahlivosť získaných materiálových parametrov a pod. Kontrola analogických domácich projektov na Cu(II) zlúčenine spojená s konzultáciami.
Po absolvovaní predmetu študent získa základný rozhľad, ktorý mu umožní sa dostatočne orientovať v súčasnej vedeckej literatúre zameranej na kvantový magnetizmus. Na základe nadobudnutých teoretických vedomostí a praktických skúseností bude schopný samostatne študovať magneto-štruktúrne korelácie v elektricky nevodivých materiáloch a identifikovať ich magnetický stav, čo má význam predovšetkým pre oblasť kvantových technológií ale aj pre praktické aplikácie ako je napr. magnetické chladenie zvlášť pri nízkych teplotách. Na základe nadobudnutých vedomostí, diskusií a tvorby samostatných projektov sa naučí aj základom kritického myslenia v danej oblasti.
L. Skrbek a kol., Fyzika nízkych teplôt, Matfyzpress, MFF KU Praha, 2011.
C. Enss, S. Hucklinger, Low-Temperature Physics, Springer, 2005.
K.H. Bennemann, J.B. Ketterson, The Physics of liquid and solid Helium, A Wiley Interscience Publication, 1978.
D.R. Tilley, J. Tilley, Superfluidity and Superconductivity; Adam Hilger ltd., Bristol
E.R. Dobbs Helium Three, Oxford Science publications, 2000.
U. Schollwock, J. Richter, D.J.J. Farnell, R.F. Bishop (Eds.), Quantum Magnetism, Lect.
Notes Phys. 645, Springer, Berlin Heidelberg, 2004.
E. Čižmár, Energy gap in the excitation spectra of one-dimensional magnets, habilitačná práca, UPJŠ, 2016.
časopisecká odborná literatúra
Na úspešné absolvovanie predmetu študent musí po absolvovaní predmetu preukázať dostatočné vedomosti o podstate makroskopických kvantových javov založených na Boseho-Einsteinovej kondenzácii a kvantových kvapalín. Študenti zároveň vypracujú projekt vo forme prezentácie z udelenej témy, v ktorej sa budú venovať makroskopickým kvantovým javom blízkym téme ich dizertačnej práce. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výučba - 1 kredit, samoštúdium odporúčanej doplňujúcej literatúry - 1 kredit, vypracovanie projektu na základe odbornej a časopiseckej literatúry - 2 kredity, príprava na test – 1 kredit. Minimálna hranica na získanie hodnotenia je 50% z bodového hodnotenia testu a minimálne 50% bodov za kvalitu projektu.
slovenský, anglický
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby
upresní vyučujúci, aktualizuje priebežne.
1.-3. Vybrané kapitoly zo supratekutosti v 4He, 3He a ich roztokov.
4. Tuhé hélium, vlastnosti kvantových kryštálov.
5. Kvantová kavitácia a kvantové vyparovanie v kvapalnom héliu.
6.-7. Spinová dynamika a magnetická rezonancia v supratekutom 3He. Magnetická supratekutosť a perzistentne precesujúca doména v 3He-B. Boseho-Einsteinova kondenzácia magnónov v supratekutom 3He.
8. Jadrový magnetizmus, nanokelvinové teploty.
9. Spinová kvapalina v spinových reťazcoch a frustrovaných systémoch.
10.-12. Dimerizované spinové systémy a ich energetické spektrum. Spinový rebrík, alternujúci reťazec. Luttingerova kvapalina a Boseho-Einsteinova kondenzácia magnetických excitácií.
Študent po absolvovaní prednášok a samoštúdia získa detailné vedomosti z oblasti makroskopických kvantových javov. Rozšíri si poznatky z kurzu Fyziky nízkych teplôt z magisterského štúdia FKL o vlastnostiach kvapalného a tuhého hélia, supratekutosti, poznatky o Boseho-Einsteinovej kondenzácii v magnetických systémoch, pojmy Luttingerovej a spinovej kvapaliny v magnetických systémoch, topologické excitácie v spinových systémoch. Získané vedomosti mu uľahčia prácu na vedeckej časti dizertačnej práce.
L. Skrbek a kol.: Fyzika nízkych teplot, MATFYZPRESS, Praha 2010.
Vybraná časopisecká literatúra.
K.N.Shrivastava; Introduction to Quantum Hall Effect; Nova Science, Hauppauge, N.Y. 2002
S.Takagi; Macroscopic Quantum Tunneling; Cambridge U. Press, n.Y. 2002
Pre úspešné absolvovanie predmetu je nevyhnuté preukázanie dostatočného porozumenia pojmom a zákonitostiam z fyziky kondenzovaných látok súvisiacich so vznikom makroskopických kvantových stavov. Vyžaduje sa porozumenie supravodivosti, princípu činnosti supravodivého kvantového interferenčného detektora, Abrikosových rezonancií v kondovských mriežkach, Bose – Einsteinovej kondenzácii, kvantovému tunelovaniu v jednomolekulových magnetoch a kvantového Hallovho javu. Počet pridelených kreditov zohľadňuje rozsah výučby (1 hodina prednášok), samoštúdium odporúčanej literatúry, konzultácie, prípravu na skúšku a skúšku. Minimálna hranica na získanie hodnotenia je 50% z hodnotiacej škály, ktorá je určená nasledovne:
A 100-91%
B 90-81%
C 80-71%
D 70-61%
E 60-50%
Fx 49-0%
slovensky, anglicky
Predmet je realizovaný v prezenčnej forme, v prípade potreby v dištančnej forme v prostredí MS Teams.
1. týždeň: Stručné opakovanie základov supravodivosti (vznik kondenzátu Cooperových párov a jeho vlastnosti). Tunelovanie elektrónov a Cooperových párov (Josephsonov jav). Súvis medzi supravodivým prúdom a fázovým rozdielom na slabom / tunelovom spoji medzi dvoma supravodičmi.
2. týždeň: Vplyv vonkajšieho magnetického poľa na zmenu fázy medzi dvoma supravodičmi. Prechod prúdu cez dva paralelné supravodivé tunelové spoje. Interferencia medzi paralelnými supravodivými prúdmi. Základy činnosti DC SQUID-u.
3. týždeň: Konštrukcia DC SQUID-u a vytváranie rôznych gradiometrov pre meranie veľmi malých magnetických polí. Využitie SQUID - magnetometrov vo výskume, pri hľadaní magnetických anomálií a v lekárskej diagnostike.
4. týždeň: Silne interagujúci Fermiho plyn a jeho renormalizácia na model voľných elektrónov. Jednoduchý 2D model elektrónových korelácií. Interakcia medzi vodivostnými a lokalizovanými elektrónmi v kovoch, Kondov jav. Zmena elektrických a magnetických vlastností, a zmena tepelnej kapacity súvisiacich s Kondovým javom.
5.týždeň: Vznik Abrikosov - Suhlovej rezonancie v Kondovej mriežke, vznik ťažko-fermionových systémov. Základné vlastnosti ťažko-fermionových systémov (elektrické, magnetické, tepelné). RKKY interakcia v kovových magnetických systémoch. Vzájomné pôsobenie Kondovej a RKKY interakcie.
6. týždeň: supravodivosť v 4f- a 5f- ťažko-fermionových systémoch (rôzne príklady). Ďalšie príklady nekonvenčnej supravodivosti (vysokoteplotné supravodiče, supratekuté 3He). Párovanie a parameter usporiadania v rôznych nekonvenčných supravodičoch.
7. týždeň: Aplikácie supravodivosti. Prenos elektrickej energie. Možnosti využitia supravodivosti v transporte (superrýchle vlaky). Využitie supravodivosti v medicíne - diagnostické a zobrazovacie techniky. Využitie supravodivosti vo výskume (urýchľovače, fúzne reaktory, fyzika kondenzovaných látok). Možnosti využitia supravodivosti v elektronike.
8. týždeň: Boseho - Einsteinova kondenzácia. Vlastnosti bosónov a fermiónov, príklady bosónových a fermiónových systémov. Princípy BE kondenzácie. Príklady BE kondenzátov (napr. 4He, 3He). Zriedené plyny, de Broglieho vlnová dĺžka. Vznik koherencie v zriedenom plyne.
9. týždeň: Laserové chladenie zriedených plynov. 1D a 3D chladenie, vplyv Dopplerovho javu. Magnetické zachytávanie ochladeného plynu. Ďalšie ochladzovanie kondenzátu cez vyparovanie. Príklady získaných kondenzátov, dosiahnuté parametre (teplota, hustota kondenzátu). Metódy detekcie BE kondenzátu a jeho vlastností.
10. týždeň: Makroskopické kvantové tunelovanie v molekulových magnetoch. Vplyv hyperjemnej interakcie a magnetických interakcií medzi molekulovými magnetmi na pravdepodobnosť tunelovania. Experimentálne možnosti štúdia kvantového tunelovania.
11. týždeň: Kvantový Hallov jav. Hallov jav v kovoch a polovodičoch. Kvantovanie energie elektrónov v magnetickom poli, Landauove hladiny a ich degenerácia. Kvantovanie Hallovho odporu v 2D elektrónových plynoch.
12. týždeň: Pozorovanie zlomkového kvantového Hallovho javu. Vysvetlenie zlomkového kvantového Hallovho javu pomocou tzv. kompozitných fermiónov. Vplyv magnetického poľa na 3D systémy – de Haasov - van Alphenov jav.
Absolvovanie kurzu a skúšky umožní študentom získanie hlbokých vedomostí z oblasti kvantovej fyziky súvisiacej s makroskopickými kvantovými stavmi. Ide pritom hlavne o supravodivé ťažko-fermiónove systémy, Boseho – Einsteinov kondenzát v zriedených plynoch, makroskopické kvantové tunelovanie, kvantový Hallov jav a jeho využitie, ako aj o kvantové interferenčné zariadenie SQUID - princípy jeho činnosti a jeho aplikácie.
Aktívna účasť na medzinárodnej konferencii v zahraničí.
Aktívnou účasťou na medzinárodnej vedeckej konferencii v zahraničí doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu vo svojom vednom odbore. Demonštruje spôsobilosť reflektovať konkrétny vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie a komunikovať výsledky výskumu širšiemu publiku adekvátnymi prostriedkami a prostredníctvom cudzieho jazyka
Doplnenie znalostí z moderných mikroskopických a difrakčných metód k štúdiu štruktúry materiálov.
1.J . M. Cowley: Diffraction Physics, American Elsevier Publishing Company, New York, 1975.
2.W. Reimers et al, Neutrons and Synchrotron Radiation in Engineering Materials Science, Wiley-VCH 2008.
3.P.W.Hawks, J.C.H. Spence, Science of Microscopy, Springer, 2007.
4.M.A. White, Physical Properties of Materials, CRC Press 2012.
5.R. Oganov, Modern Methods of Crystal structure Prediction, Wiley-VCH, 2011.
6.M.A.Mayers et al: Nano and Microstructural Design of Advanced Materials, Elsevier 2003.
ÚFV/MSA/03
30%
Na úspešné absolvovanie predmetu študent musí preukázať dostatočné porozumenie sofistikovaným metódam štúdia a overovania štruktúry TL. Kurz vyžaduje pokročilé znalosti štúdia štruktúry prostredníctvom TEM, STEM, SEM a rtg. difraktografie, ktorésú obsahom kurzu UFV/MSA1/03. Na základe získaných vedomostí dokáže dokáže nadizajnovať experiment v laboratórnych podmienkach s využitím moderných rtg difraktometrov, ale aj v medzinárodných synchrotrónových centrách ako sú DESY Hamburg, ESRF Grenoble, resp. zdrojoch neutrónov IL Grenoble a JRC Dubna. Pre získanie hodnotenia študent musí vyhovieť požiadavkám záverečného písomného testu a musí samostatne spracovať vedecký projekt vo forme proposalu alebo ppt prezentácie vybranej problematiky predmetu. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výučba a samoštúdium odporúčanej doplňujúcej literatúry - 2 kredity, vypracovanie proposalu alebo ppt projektu - 2 kredity, príprava na test – 1 kredit. Minimálna hranica na získanie hodnotenia je 50% z každého bodového hodnotenia z testu a proposalu. Alokácia bodov propsal/test je 60/40. Náhradou za proposal alebo ppt projekt môže byť absolvovanie vedeckej školy užívateľov XFEL, synchrotrónov a zdrojov neutrónov "SFEL"
slovenský, anglický
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby upresní vyučujúci v úvode semestra, aktualizuje priebežne. Prednášky sú dostupné aj v LMS UPJŠ.
1. - 4. týždeň: Moderné analytické metódy v TEM. Mikroskopické metódy pre meranie topografie a chemického zloženia povrchu kondenzovaných látok (RTM) Analytické metódy (hmotnostná spektrometria sekundárnych iónov – SIMS, Augerova elektrónová mikroskopia - AES,
5. - 9. týždeň:Fotoelektrónová mokroskopia – XPS, Tunelova mikroskopia a ich využitie. Kinematická teória difrakcie rtg. žiarenia, difrakcia neutrónov.
10.-13. týždeň: Metódy matematického spracovania rtg. difraktogramov. Fyzikálna interpretácia nameraných hodnôt. Kvalitatívna fázová analýza, určovanie rozmerov elementárnej bunky. Vznik Synchrotrónového žiarenia (SŽ). Klasifikácia zdrojov SŽ, Využitie SŽ pri štúdiu štruktúry TL.
Časový rozvrh absolvovania predmetu je aktualizovaný v elektronickej nástenke predmetu. Obsah predmetu je zameraný na tieto témy:
1. Moderné analytické metódy v TEM (HREM, CBDE, ,LEED, EELS).
2. Fyzikálne vlastnosti fotónov a neutrónov. Produkcia a vlastnosti neutrónov.
3. Produkcia a vlastnosti synchrotrónového žiarenia.
4. Rtg. lasery na báze urýchlenia voľných elektrónov.
5. Difrakčné metódy pre analýzu vnútorných napätí.
6. Uhlovo-disperzná a energiovo-disperzná neutrónová difrakcia.
7. Malouhlový rozptyl. Využitie neutrónového a a synchrotrónového žiarenia pre zobrazovanie napätí v materiáloch a pre štúdium štruktúry TL.
8. Metodika písania vedeckých proposalov. Reálne skúsenosti s experimentmi vo vybraných medzinárodných vedeckých centrách.
25/75
Študent po absolvovaní prednášok a samoštúdia preukáže primerané zvládnutie obsahového štandardu predmetu, ktorý je definovaný stručným obsahom predmetu a odporúčanou literatúrou. Teoretické zvládnutie obsahu predmetu mu umožňuje prispieť vo vedeckom tíme expertíznymi poznatkami pre nadizajnovanie experimentu v laboratórnych podmienkach s využitím moderných rtg difraktometrov, ale aj v medzinárodných synchrotrónových centrách ako sú XFEL a DESY Hamburg, ESRF Grenoble, resp. zdeojoch neutrónov IL Grenoble a JRC Dubna. Dokáže absolvovať experiment ,ako aj systematicky analyzovať dáta z experimentu pre potreby vedeckého tímu.
30% na základe písomného testu.
Spoluautor monografie v renomovanom vydavateľstve.
Publikovaním monografia v renomovanom vydavateľstve doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky.
Spoluautor monografie.
Publikovaním monografia v renomovanom vydavateľstve doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky.
Získať všeobecný prehľad o magnetických vlastnostiach a využití magneticky mäkkých a magneticky tvrdých materiálov.
S. Chikazumi: Physics of Magnetism, J.Willey and Sons, Inc. New York, London, Sydney, 1997. D. Jiles: Introduction to magnetism and magnetic materials, Chapman&Hall, London, New York, Tokyo, Melbourne, Madras, 1991 R. C. O’Handley: Modern Magnetic Materials, Principles and Applications, J.Willey and Sons, Inc. New York, 1999, Odborná vedecká literatúra.
test
Na úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať dostatočné porozumenie základným javom z oblasti magnetických materiálov Vyžaduje sa znalosť základných pojmov magnetizmu, jeho vzniku, prejavov a delenia magnetických materiálov. Študent si musí počas semestra priebežne osvojiťvybrané magnetické materiály, od ich prípravy až po aplikácie. Podmienkou na získanie kreditov je prezentácia vybraného magnetického materiálu spolu s ústnou skúškou, ktorá pozostáva z teoretických otázok. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výuka (3 kredity), príprava prezentácie (1 kredit) a hodnotenie (1 kredit).
slovenčina, angličtina
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby upresní vyučujúci na začiatku semestra a priebežne aktualizuje.
1. týždeň
Úvod do problematiky magneticky mäkkých materiálov. Vlastnosti prvkov Fe, Co a Ni. Zliatiny feromagnetických prvkov Fe, Co, a Ni.
2. týždeň
Orientované a neorientované materiály typu Fe-Si
3. týždeň
Magneticky mäkké ferity.
4. týždeň
Úvod do problematiky magneticky tvrdých materiálov. Koercivita, remanencia, energetický súčin. Návrh magnetického obvodu. Hysterézna slučka a magnetizačná krivka. Doménová štruktúra.
5. týždeň
Materiály permanentných magnetov: magnetit, ocele, zliatiny typu Alnico, magneticky tvrdé ferity.
6. týždeň
Seminár pre študentské práce.
7. týždeň
Neusporiadané magnetiká, Spinové sklá, Amorfné feromagnetické zliatiny.
8. týždeň
Nanokryštalické feromagnetické zliatiny.
9. týždeň
Ultajemné magnetické častice, ferokvapaliny a materiály pre magnetický záznam.
10. týždeň
Zliatiny Pt-Co, vzácnozeminové magnety, materiály typu Nd-Fe-B.
11. týždeň
Materiály pre magnetické chladenie.
12. týždeň
Seminár pre študentské práce.
1.Magnetizmus látok. Paramagnetizmus, diamagnetizmus, feromagnetizmus a ferimagnetizmus. 2. Makroskopické vlastnosti feromagnetík. Doménová štruktúra. 3. Magnetické procesy. Aplikácie magneticky mäkkých materiálov. 4. Magnetické vlastnosti zliatin na báze železa. 5. Magnetické straty a ich delenie. 6. Magnetické vlastnosti zliatin na báze kobaltu a niklu a ich aplikácie. 7. Štruktúra a magnetické vlastnosti magneticky mäkkých feritov a ich aplikácie. 8. Štruktúra a magnetické vlastnosti magneticky tvrdých feritov a ich aplikácie. 9. Štruktúra, príprava a magnetické vlastnosti amorfných zliatin. 10. Štruktúra, príprava a magnetické vlastnosti nanokryštalických zliatin. 11. Magnetické častice, ferokvapaliny a magnetické chladenie. 12. Základné experimentálne metódy merania magnetických materiálov.
Študent po absolvovaní prednášok získa všeobecný prehľad o magnetických vlastnostiach látok, rôznych typov progresívnych magnetických materiálov a využití magneticky mäkkých a magneticky tvrdých materiálov.
Skúška
Publikácia uverejnená v nerecenzovanom zahraničnom alebo domácom zborníku ako autor/spoluautor.
Publikovaním v nerecenzovanom zahraničnom alebo domácom zborníku ako autor/spoluautor doktorand preukazuje spôsobilosť identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť finalizovať vlastné myšlienky v písomnom prejave.
1. C.C. Koch, Nanostructured Materials – processing, Properties and Applications, WA Publishing, 2007, ISBN, 0-8155-1534-0.
2. Springer Hanbook of Nanotechnology, B. Bhusnan (Ed.), Springer 2007, ISBN 3-540-29855-7
3. Nanomagnetism and Spintronics, T. Shinjo (Ed.) Elsevier 2009, ISBN 978-0-444-53114-8
4. P.Sovák, A. Zorkovská, Structure and Magnetic Properties of FINEMET based Alloys, UPJŠ, 2008, ISBN 978-80-7097-719-4.
Na úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať dostatočné porozumenie základným
pojmom, konceptom a aplikáciam v oblasti nanomateriálov. Pre získanie hodnotenia študent musí vyhovieť požiadavkam písomného testu z tématiky základných konceptov a zákonitostí v oblasti nanomateriálov. Ostatné témy budú predmetom ústnej skúšky.
Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje následovné zaťaženie študenta: priama výučba 2 kredity, samoštúdium 1 kredit, priebežné štúdium na test a záverečnú skúšku 2 kredity Podmienkou na získanie kreditov je absolvovanie ústnej skúšky, ktorá pozostáva z vybranej témy. Minimálna hranica na absolvovanie predmetu je získanie aspoň 50% z celkového bodového hodnotenia, pričom je využívaná nasledovná hodnotiaca škála: A (90-100%), B (80-89%), C (70-79%), D (60-69%), E (50-59%), F (0-49%).
slovenský a anglický
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne s využitím platformy MS teams. Formu výučby upresní vyučujúci v úvode semestra a priebežne aktualizuje podľa potreby.
Cieľom predmetu je oboznámiť študentov s prípravou a vlastnosťami nanomateriálov. Na základe rozobraných konkrétnych aplikácií študent pochopí ich unikátne vlastnosti a správanie.
Tématické okruhy:
1. Príprava nanomateriálov pomocou litografických metód.
Tvarovanie nanoštruktúr. Optická litografia, litografia elektrónovým zväzkom,
mokré chemické leptanie, suché leptanie, tvarovanie pomocou fokusovaného elektrónového zväzku, litografie pomocou skenovacích sondových mikroskopií.
2. Príprava a vlastnosti tenkých vrstiev a multivrstiev
Technológie prípravy tenkých vrstiev. Naparovanie, naprašovanie, tzv. atomic layer deposition,
technológia epitaxného rastu, nukleácia a rast, planárne systémy, laterálne štruktúrované systémy, anizotropia v tenkých vrstvách, doménová stena v tenkých vrstvách. Magnetické multivrtvy, GMR efekt.
3. Príprava nanokryštalických kovov, zliatin a kompozitov pomocou elektrodepozície
Syntéza nanoštruktúrovaných kompozitných materiálov elektrodepozíciou, štruktúra nanokryštalických kovových elektrodepozitovanych vrstiev, vlastnosti a aplikácie
4. Zápis a uchovávanie dát pomocou nanotechnológií
Súčasný stav komerčných zariadení na uchovávanie dát, možnosti ponúkané nanotechnológiami, zápis dát pomocou tzv. millipede konceptu, race track memories, zariadenia na báze gmr efektu, tzv. phase change pamäte
5. Nanoelektronika, optoelektronika a nanorobotika.
Single electron transistor koncept, výroba a fyzikálny porincíp. Single atom transistor: koncept, výroba a fyzikálny princíp. Optoelektronické zariadenia a pokroky v oblasti nanorobotiky.
6. Difúzia v NKM: Modelovanie difúzie rozhrania, difúzia v hraniciach zŕn. Difúzia v nanokryštalických kovoch: špecifické aspekty, nanokryštalické čisté kovy, vzťah medzi difúziou a rastom zrna, vybrané príklady difúzie (magneticky mäkké i tvrdé NKM,), difúzia vodíka v NKM
7. Magnetické nanočastice a ich aplikácie:Fyzika magnetických nanočastíc: objemový feromagnetizmus, magnetické klastre, molekulárny magnetizmus, ideálna monodoménová častica, povrchové efekty i efekty medzirozhrania, výmenná interakcia medzi nanočasticami. Aplikácie monodoménových magnetov: Ferokvapaliny, biomedicínske aplikácie, zobrazovanie magnetickými nanočasticami, media uloženia dát, magnetoodporové zariadenia.
8. Magnetické vlastnosti vybraných nanosystémov: amorfné Fe-M-B zliatiny (amorfný i nanokryštalický stav, indukovaná anizotropia), FINEMT, Vplyv substitúcií na vlastnosti Finemetových zliatin, Fe-Zr-Nb-B zliatiny, Fe-Nb-B-P-Cu produkované v atmosfére, efekt distribúcie veľkosti zrna na Tc a amorfný zvyšok.
9. Mechanické správanie NKM:Modely a simulácia mechanických vlastností NKM, modely deformácie, hustota, póry a mikrotrhliny, elastické vlastnosti, tvrdost, medza pevnosti, tažnosť, príklady experimentálnych výsledkov.
Cieľom predmetu je zvládnuť teoretické základy v oblasti vlastností nanomateriálov s dôrazom na základné a aj pokročilejšie okruhy ich aplikácií, podľa požiadaviek tretieho stupňa VŠ štúdia. Na základe vybraných aplikácií študent pochopí konkrétne vlastnosti nanomateriálov tak ako boli zadfinované v teoretickej časti.
Uvedená v schválenom zadaní dizertačnej práce.
Dizertačná práca je výsledkom vlastného vedeckého výskumu študenta. Nesmie vykazovať prvky akademického podvodu a musí spĺňať kritériá správnej výskumnej praxe definované v Rozhodnutí rektora č. 21/2021, ktorým sa stanovujú pravidlá posudzovania plagiátorstva na Univerzite Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach a jej súčastiach. Plnenie kritérií sa overuje najmä v procese školenia a v procese obhajoby práce. Ich nedodržanie je dôvodom na začatie disciplinárneho konania.
slovenský alebo anglický
Študent realizuje činnosti pod vedením školiteľa dizertačnej práce. Výsledkom práce študenta má byť splnenie cieľov uvedených v schválenom zadaní dizertačnej práce.
Dizertačná práca má charakter vedeckej práce a študent ňou preukáže rozsiahle zvládnutie teórie a odbornej terminológie študijného odboru, nadobudnutie vedomostí, zručností a kompetentností v súlade s deklarovaným profilom absolventa študijného programu, ako aj schopnosť aplikovať ich originálnym spôsobom pri riešení vybraného vedeckého problému. Študent preukáže schopnosť samostatnej vedeckej práce z obsahového, formálneho a etického hľadiska. Ďalšie podrobnosti dizertačnej práce určuje Smernica č. 1 /2011 o základných náležitostiach záverečných prác a Študijný poriadok UPJŠ v Košiciach pre doktorandské štúdium.
1. Fox M., Optical Properties of Solids , Oxford, 2001
2. Jan Soubusta, Antonín Černoch, Optické vlastnosti pevných látek, Univerzita Palackého, 2014
3. R. Hlubina, Elektrické a optické vlastnosti tuhých látok, Univerzita Komenského, 2018.
Pre úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať dostatočné vedomosti z oblasti optických vlastností tuhých látok, s ohľadom na poznatky, definované v osnove predmetu.
Kreditové hodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta:
1 kredity: priama výučba a samoštúdium odporúčanej doplňujúcej literatúry,
3 kredity: skúška formou ústnej skúšky a testu.
slovenský, anglický
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby
upresní vyučujúci v úvode semestra, aktualizuje priebežne. Prednášky sú dostupné aj v LMS
UPJŠ.
1. Úvodná prednáška- pripomenutie pojmov: Optické konštanty, Popis interakcie tuhých látok so svetlom (Maxwellova teória, Lorentzova-Drudeho mikroskopická teória, Semiklasický prístup, Kvantový popis interakcie, Spintronika).
2. Optické vlastnosti izotrópnych materiálov: Dielektrická funkcia kryštálov, Symetrie dielektrického tenzora, Optické frekvencie, Neumannov princíp.
3. Optické vlastnosti anizotrópnych materiálov: Šírenie svetla v anizotrópnych médiách, Dvojlom, Optická aktivita, centrum inverzie, výpočet ľavotočivej a pravotočivej kruhovo polarizovanej vlny.
4. Symetria kryštálov z pohľadu optiky. Rozdelenie kryštálov podľa symetrie a z pohľadu anizotropie. Polarizačná katastrofa: Rozdiel medzi lokálnym a makroskopickým poľom, Clausiova-Mossottiho rovnica.
5. Optické vlastnosti iónových kryštálov: Susceptibilita iónových kryštálov, Dielektrická funkcia iónových kryštálov, Kolektívne módy v iónových kryštáloch, Lyddaneho-Sachsov-Tellerov (LST) vzťah, Feroelektrická nestabilita.
6. Luminiscencia I: Spontánna a stimulovaná emisia, Kvantová teória svetla, Luminiscencia v systémoch s lokalizovanými elektrónmi, fluorescencia
7. Luminiscencia II: Franckov-Condonov jav, luminiscencia v systémoch s delokalizovanými elektrónmi.
8. Rozptyl svetla a fotoemisia: Rayleighov rozptyl, extinkčná dĺžka, kritická opalescencia, Optické vlákna.
9. Ramanov rozptyl: Stokesova frekvencia, Výberové pravidlá pre Ramanov rozptyl, Brillouinov rozptyl.
10 Fotoemisia: princíp, predstavenie uhlovo rozlíšených fotoemisných experimentov (ARPES) a ich využitie pre charakterizáciu tuhých látok.
11. Povrchová plazmonová rezonancia (SPR) v nanosystémoch: princíp, praktické využitie a ukážky experimentálnych meraní pomocou UV VIS metódy v laboratóriu.
12. Experimentálne metódy založené na dynamickom rozptyle svetla: meranie veľkosti nanočastíc a povrchového náboja (Zetapotenciálu). Princíp metódy a ukážky v laboratóriu.
13. Experimentálne optické metódy pre charakterizáciu tuhých látok: Základy FT-IČ spektroskopie, Základy Ramanovej spektroskopie, ultrarýchla fotoemisná metóda, časovo rozlíšená optická mikroskopia.
14. Konzultácie, predtermín skúšky.
Študenti získajú poznatky z oblasti optických vlastností tuhých látok, s ohľadom na nasledovné poznatky: Optické vlastnosti izotrópnych materiálov: Dielektrická funkcia kryštálov, Symetrie dielektrického tenzora, Neumannov princíp. Optické vlastnosti anizotrópnych materiálov: Šírenie svetla v anizotrópnych médiách, Dvojlom, Optická aktivita, centrum inverzie, výpočet ľavotočivej a pravotočivej kruhovo polarizovanej vlny. Symetria kryštálov z pohľadu optiky. Rozdelenie kryštálov podľa symetrie a z pohľadu anizotropie. Polarizačná katastrofa: Rozdiel medzi lokálnym a makroskopickým poľom, Clausiova-Mossottiho rovnica. Optické vlastnosti iónových kryštálov: Susceptibilita iónových kryštálov, Dielektrická funkcia iónových kryštálov, Kolektívne módy v iónových kryštáloch, Lyddaneho-Sachsov-Tellerov (LST) vzťah, Feroelektrická nestabilita.
Spontánna a stimulovaná emisia, Kvantová teória svetla, Luminiscencia v systémoch s lokalizovanými elektrónmi, fluorescencia, Franckov-Condonov jav, luminiscencia v systémoch s delokalizovanými elektrónmi. Rozptyl svetla a fotoemisia: Rayleighov rozptyl, extinkčná dĺžka, kritická opalescencia, Optické vlákna. Ramanov rozptyl: Stokesova frekvencia, Výberové pravidlá pre Ramanov rozptyl, Brillouinov rozptyl. Fotoemisia: princíp, predstavenie uhlovo rozlíšených fotoemisných experimentov (ARPES) a ich využitie pre charakterizáciu tuhých látok. Povrchová plazmonová rezonancia (SPR) v nanosystémoch. Experimentálne metódy založené na dynamickom rozptyle svetla. Experimentálne optické metódy pre charakterizáciu tuhých látok.
Získanie požadovaného počtu kreditov v predpísanej skladbe podľa študijného poriadku UPJŠ, vypracovanie a obhajoba práce, úspešne vykonaná dizertačná skúška.
Doktorand preukázal predpoklady na úspešné pokračovanie v štúdiu splnením podmienok predpísaných študijným poriadkom pre študijnú a vedeckú časť doktorandského štúdia viažucu sa na tému dizertačnej práce
Beránek, J. (2023). Moderní pedagogické metody a přístupy. Praha: Portál.
Fiala, M. (2023). Didaktika a metodika v současné škole. Praha: Grada Publishing.
Kováč, M. (2023). Vzdelávanie v 21. storočí: Inovatívne prístupy a metódy. Nitra: Vydavateľstvo UKF v Nitre.
Koudelka, J. (2023). Moderní didaktika a její aplikace. Praha: Karolinum.
Křížová, M., & Šebová, P. (2023). Vzdělávání učitelů: Teoretické a praktické přístupy. Praha: Triton.
Kučerová, M. (2023). Vzdělávání učitelů a profesionální rozvoj. Praha: Triton.
Mocová, M., & Lázňovská, M. (2023). Pedagogika a jej aplikácie v praxi. Bratislava: Vydavateľstvo Spolku slovenských pedagogických pracovníkov.
Novák, J., & Pol, M. (2024). Pedagogické výzkumy a inovace ve vzdělávání. Praha: Portál.
Sikora, J. (2022). Didaktika a metodika vzdelávania: Nové výzvy a trendy. Bratislava: Vydavateľstvo Univerzity Komenského v Bratislave.
Škoda, J. (2022). Efektivní výuka: Praktické strategie a metody. Praha: Grada Publishing.
Švec, J. (2023). Didaktika a školní politika: Teorie a praxe. Praha: Grada Publishing.
Vojtová, K. (2024). Diferenciace a inkluze ve vzdělávání. Praha: Wolters Kluwer.
1. Vypracovanie pedagogického denníka - 100%.
2. Povinná aktívna účasť a dochádzka v súlade so Študijným poriadkom.
slovenský
Osobnosť vysokoškolského učiteľa. Vyučovací štýl učiteľa. Študent vo vysokoškolskej výučbe. Učebné štýly študentov. Možnosti prispôsobenia vyučovacích štýlov učiteľa a učebných štýlov študentov. Interakcia a komunikácia vysokoškolský učiteľ – študent vo vyučovacom procese. Pedagogické kompetencie vysokoškolského učiteľa. Didaktická analýza učiva, učebný text, učebnica. Formy vysokoškolskej výučby. Metódy vysokoškolskej výučby. Metódy preverovania a hodnotenia študentov. Tvorba didaktického testu. Projektovanie vyučovacieho procesu vysokoškolského učiteľa. Sebareflexia vysokoškolského učiteľa.
Študent/ka po absolvovaní predmetu získa vedomosti, zručnosti a kompetencie, t.j. dokáže:
Vedomosti
Definovať a aplikovať základné didaktické zásady, metódy, formy a prostriedky vo vyučovacom procese vysokoškolských odborných predmetov. Identifikovať a špecifikovať edukačné postupy vysokoškolského učiteľa, zamerané na efektívne riadenie výučby, pedagogickú diagnostiku a hodnotenie výsledkov vzdelávania. Rozpoznať rôzne prístupy k pedagogickej evaluácii a ich vplyv na zlepšenie kvality vzdelávacieho procesu na vysokej škole.
Zručnosti
Implementovať účinné edukačné metódy a techniky do výučby odborných predmetov, prispôsobené potrebám vysokoškolských študentov. Vykonávať pedagogickú diagnostiku, hodnotiť pokrok študentov a aplikovať vhodné evalvačné metódy na zlepšenie výsledkov vzdelávania. Analyzovať a reflektovať vlastný vyučovací proces, identifikovať oblasti na zlepšenie a zefektívnenie výučby odborných predmetov, vrátane racionalizácie časovej a obsahovej štruktúry výučby. Prezentovať konkrétne návrhy na zefektívnenie vyučovacieho procesu, vrátane využívania nových technológií a inovatívnych pedagogických prístupov.
Kompetencie
Sebavedome a efektívne riadiť výučbu vysokoškolských predmetov, aplikujúc edukačné spôsobilosti zohľadňujúce špecifiká vzdelávania na vysokej škole. Kriticky reflektovať vlastnú pedagogickú prax a výsledky vzdelávania študentov s cieľom zlepšiť výučbové postupy a dosiahnuť vyššiu kvalitu vzdelávacieho procesu. Aplikovať inovatívne riešenia na racionalizáciu a zefektívnenie vyučovacieho procesu, s cieľom zvýšiť angažovanosť a úspešnosť vysokoškolských študentov.
Aktívne zapojenie sa do popularizácie vedy.
Preukázaná spôsobilosť prezentovať vedu laickej verejnosti, využívať interaktívne metódy vedeckej komunikácie, identifikovať cieľovú skupinu a prispôsobiť komunikačný jazyk úrovni odborných vedomostí. Doktorand dokáže vzbudiť záujem a motivovať špecifické cieľové skupiny v oblasti svojho vedeckého pôsobenia ale aj v širšom kontexte vedy.
Práca v organizačnom výbore konferencie.
Doktorand prácou v organizačnom výbore konferencie preukazuje spôsobilosti a kompetentnosti organizovať samostatne či v tíme vedecké alebo odborné podujatie, zvládnuť realizáciu z hľadiska času a obsahu, efektívne komunikovať slovom a písmom rôznymi technickými prostriedkami podľa potreby aj v cudzom jazyku na odbornej úrovni s rôznymi typmi ľudí, v prípade potreby správne odporúčať riešenia alebo samostatne rozhodovať
Priama pedagogická činnosť 1 semestrohodina
Pedagogickou činnosťou doktorand preukazuje spôsobilosť prenášať a integrovať poznanie z vlastného študijného odboru do vzdelávania. Je schopný vybrať a aplikovať správne techniky a stratégie manažmentu študijnej skupiny, vysokoškolského vzdelávania a hodnotenia výsledkov vzdelávania. Je spôsobilý navrhnúť a realizovať časť vzdelávacieho procesu v súlade s aktuálnymi trendmi vysokoškolského vzdelávania a požiadavkami kladenými na úroveň komunikačných a digitálnych kompetentností
Priama pedagogická činnosť 2 semestrohodiny
Pedagogickou činnosťou doktorand preukazuje spôsobilosť prenášať a integrovať poznanie z vlastného študijného odboru do vzdelávania. Je schopný vybrať a aplikovať správne techniky a stratégie manažmentu študijnej skupiny, vysokoškolského vzdelávania a hodnotenia výsledkov vzdelávania. Je spôsobilý navrhnúť a realizovať časť vzdelávacieho procesu v súlade s aktuálnymi trendmi vysokoškolského vzdelávania a požiadavkami kladenými na úroveň komunikačných a digitálnych kompetentností
Priama pedagogická činnosť 3 semestrohodiny
Pedagogickou činnosťou doktorand preukazuje spôsobilosť prenášať a integrovať poznanie z vlastného študijného odboru do vzdelávania. Je schopný vybrať a aplikovať správne techniky a stratégie manažmentu študijnej skupiny, vysokoškolského vzdelávania a hodnotenia výsledkov vzdelávania. Je spôsobilý navrhnúť a realizovať časť vzdelávacieho procesu v súlade s aktuálnymi trendmi vysokoškolského vzdelávania a požiadavkami kladenými na úroveň komunikačných a digitálnych kompetentností.
Priama pedagogická činnosť 4 semestrohodiny
Pedagogickou činnosťou doktorand preukazuje spôsobilosť prenášať a integrovať poznanie z vlastného študijného odboru do vzdelávania. Je schopný vybrať a aplikovať správne techniky a stratégie manažmentu študijnej skupiny, vysokoškolského vzdelávania a hodnotenia výsledkov vzdelávania. Je spôsobilý navrhnúť a realizovať časť vzdelávacieho procesu v súlade s aktuálnymi trendmi vysokoškolského vzdelávania a požiadavkami kladenými na úroveň komunikačných a digitálnych kompetentností
Alexitch, L. R. (2005). Applying social psychology to education. Social Psychology.–Еd.: Schneider F., Gruman J., Coutts L.–Sage Publications, Inc, 205-228.
Fry, H., Ketteridge, S., & Marshall, S. (2008). A handbook for teaching and learning in higher education: Enhancing academic practice. Routledge.
Mareš, J.: Pedagogická psychologie. Portál, 2013.
Kniha psychologie. Universum, 2014
Čáp, J., Mareš, J.: Psychologie pro učitele. Praha: Portál 2007.
Vágnerová, M.: Školní poradenská psychológie pro pedagogy. Praha: Karolínum 2005.
Cuevas, J. A., Childers, G., & Dawson, B. L. (2023). A rationale for promoting cognitive science in teacher education: Deconstructing prevailing learning myths and advancing research-based practices. Trends in neuroscience and education, 100209.
University teacher and his work in the teaching process with a focus on:
teacher in relation to himself (cognitive, personality, social competencies and competencies in the use of methods), in relation to students and as part of the teacher-student relationship based on selected areas of cognitive psychology, psychology of emotions and motivation, developmental psychology, social psychology , educational psychology and health psychology with application to the university environment
Prípadová štúdia, mikrovýstup, jeho analýza
Aktuálne úpravy predmetu sú uvedené v elektronickej nástenke predmetu.
slovenský
Vysokoškolský učiteľ a jeho pôsobenie v procese vyučovania so zameraním sa na:
učiteľa vo vzťahu k sebe samému (kognitívnym, osobnostným, sociálnym kompetenciám a kompetenciám v oblasti využívania metód), vo vzťahu k študentom a ako súčasť vzťahu učiteľ-žiak na základe vybraných oblastí z kognitívnej psychológie, psychológie emócií a motivácie, vývinovej psychológie, sociálnej psychológie, pedagogickej psychológie a psychológie zdravia s aplikáciou na vysokoškolské prostredie
Obsah predmetu vychádza z vybraných psychologických poznatkov z kognitívnej psychológie, psychológie emócií a motivácie, psychológie osobnosti, vývinovej, sociálnej, pedagogickej psychológie a psychológie zdravia. Výučba je realizovaná kombináciou prednášok s interaktívnymi, zážitkovými metódami, diskusiou, otvorenou komunikáciou pri vzájomnom rešpekte, podpore samostatnosti, aktivity a motivácie študentov.
Osnova:
Vysokoškolský učiteľ a jeho pôsobenie v procese vyučovania so zameraním sa na:
učiteľa vo vzťahu k sebe samému (kognitívnym, osobnostným, sociálnym kompetenciám a kompetenciám v oblasti využívania metód), vo vzťahu k študentom a ako súčasť vzťahu učiteľ-žiak na základe vybraných oblastí z kognitívnej psychológie, psychológie emócií a motivácie, vývinovej psychológie, sociálnej psychológie, pedagogickej psychológie a psychológie zdravia s aplikáciou na vysokoškolské prostredie.
Študenti po absolvovaní kurzu nadobudnú vedomosti umožňujúce porozumieť, zhrnúť a vysvetliť vybrané psychologické poznatky z kognitívnej psychológie, psychológie emócií a motivácie, psychológie osobnosti, vývinovej, sociálnej, pedagogickej psychológie a psychológie zdravia. Osvoja si zručnosti aplikovať uvedené psychologické poznatky nevyhnutné pre profesionálny, kompetentný výkon vysokoškolskej učiteľskej praxe doktorandov a rozvinú si kompetencie vytvoriť a zrealizovať výučbu odbornej témy s uplatneným psychologických poznatkov ako aj hodnotiť svoj výkon a výkon svojich spolužiakov formou konštruktívnej spätnej väzby.
Podaný patent, vynález, vytvorený softvérový produkt.
Doktorand preukazuje spôsobilosť vytvoriť inovatívny produkt v danom vednom odbore, alebo s dosahom v interdisciplinárnom meradle či v technickej praxi
Publikácia prijatá v časopise kategórie Q1 ako spoluautor.
Publikovaním v časopise kategórie Q1 ako spoluautor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky.
Publikácia prijatá v časopise kategórie Q1 ako prvý alebo korešpondujúci autor.
Publikovaním v časopise kategórie Q1 ako prvý alebo korešpondujúci autor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky.
Publikácia prijatá v časopise kategórie Q2 ako spoluautor.
Publikovaním v časopise kategórie Q2 ako spoluautor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky.
Publikácia prijatá v časopise kategórie Q2 ako prvý alebo korešpondujúci autor
Publikovaním v časopise kategórie Q2 ako prvý alebo korešpondujúci autor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky
Publikácia prijatá v časopise kategórie Q3 ako spoluautor.
Publikovaním v časopise kategórie Q3 ako spoluautor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky.
Publikácia prijatá v časopise kategórie Q3 ako prvý alebo korešpondujúci autor.
Publikovaním v časopise kategórie Q3 ako prvý alebo korešpondujúci autor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky
Publikácia prijatá v časopise kategórie Q4 ako spoluautor.
Publikovaním v časopise kategórie Q4 ako spoluautor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky.
Publikácia prijatá v časopise kategórie Q4 ako prvý alebo korešpondujúci autor
By publishing in a journal of category Q4 as the first or corresponding author, the PhD student demonstrates a high degree of ability to identify, evaluate, and apply correct scientific methods or research methodology. He demonstrates the ability to reflect on a scientific problem by using the latest approaches and applying them critically. He demonstrates the competence to use existing theories and concepts in an innovative way, as well as to generate new original scientific knowledge, which he can publish according to the highest qualitative and ethical standards of the field. The PhD student demonstrates the ability to critically evaluate and respond to reviewers' suggestions, to finalize his own ideas.
Publikovaním v časopise kategórie Q4 ako prvý alebo korešpondujúci autor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky.
Roland Wiesendanger: Scanning Probe Microscopy and Spectroscopy: Methods and Applications, Cambridge University Press 1994
Yu.G. Naidyuk, I.K. Yanson: Point contact spectroscopy, Springer, 2003
E.L. Wolf: Principles of electron tunneling spectroscopy, Oxford university press, 1989
K. Oura, V.G. Lifshits, A.A. Saranin, A.V. Zotov, M. Katayama: Surface Science: An Introduction, Springer, Berlín 2003
P. Samuely (ed.), Kryofyzika a nanoelektronika, ÚEF SAV 2011
Na úspešné absolvovanie predmetu sa musí študent dôkladne oboznámiť s fyzikálnymi princípmi a technickým prevedením experimentálnych metód na báze rastrovacej sondovej mikroskopie využívaných vo fyzike kondenzovaných látok a nanotechnológiách. Podmienkou na získanie kreditov je príprava prezentácie o niektorej z popísaných experimentálnych metód, prípadne o aktuálnej aplikácii niektorej z týchto metód a úspešné absolvovanie ústnej skúšky. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výuka (1 kredit), samoštúdium a príprava prezentácie (1 kredit), hodnotenie (1 kredit). Minimálna hranica na absolvovanie predmetu je získanie aspoň 50% z celkového bodového hodnotenia, pričom je využívaná nasledovná hodnotiaca škála: A (90-100%), B (80-89%), C (70-79%), D (60-69%), E (50-59%), F (0-49%).
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Princípy rastrovacích sondových mikroskopií (STM, AFM, MFM atď.), tunelovej a mikrokontaktovej spektroskopie kovov i supravodičov, experimenty vo vákuu a pri nízkych teplotách, základy prípravy povrchov monokryštálov, monovrstiev a tenkých vrstiev.
1. Úvod - Od optickej mikroskopie k tunelovému mikroskopu
Optická mikroskopia, elektrónová mikroskopia, rastrovacia tunelová mikroskopia
2. Tunelový jav
Historický prehľad, teória tunelovania, tunelový prúd a vodivosť, tunelová bariéra vs. tunelový prúd, vplyv teploty a magnetického poľa
3. Rastrovacia tunelová mikroskopia (STM)
Piezoelektrický jav a jeho využitie v STM, približovanie hrotu STM k povrchu vzorky, ovládacia elektronika, módy skenovania, princíp spätnej väzby PID, zobrazovanie topografie povrchov, numerické metódy spracovania dát.
4. Tunelová spektroskopia (TS)
Základy TS, tunelovanie cez planárne a vákuové bariéry, elektrónová štruktúra kovov polovodičov a supravodičov. Priame a modulačné merania tunelových IV charakteristík, ovládacia elektronika, povrchové mapy tunelových IV charakteristík, numerické spracovanie dát. TS kovov, polovodičov, molekúl a rôznych nanoštruktúr.
5. Tunelová spektroskopia supravodičov
NIS a SIS prechody, štúdium energetickej medzery supravodičov, vplyv teploty a magnetického poľa, supravodivé vortexy, dynamika a pinning vortexov.
6. Mikrokontaktová spektroskopia (MKS)
Elastická a neelastická MKS, MKS kovov a supravodičov. Spôsoby tvorenia mikrokontaktov: tenké vrstvy, ihla – nákovka, hranové MK, litografia, lámané spoje. Vplyv teploty a magnetického poľa.
7. Experimentálne metódy
Mechanický dizajn. Nízkoteplotné aparatúry: historický prehľad, skvapalnenie hélia, chladiace metódy, typy refrigerátorov, technológie pri nízkych teplotách. Vákuové aparatúry: spôsoby odsávania, meranie tlaku, vákuové technológie. Metódy prípravy vzoriek: čistenie povrchov, príprava tenkých vrstiev a nanoštruktúr naparovaním, naprašovaním atď.
8. Návšteva laboratória s nízkoteplotným STM, príprava a realizácia experimentu.
9. Rastrovacie sondové mikroskopie. (SPM)
Historický prehľad, princípy mikroskopie atómových síl (AFM), skenovacie módy, metódy snímania deflexie sondy. Ďalšie druhy SPM: mikroskopia magnetických síl, mikroskopia Kelvinovou sondou, mikroskopia Hallovou sondou
10. Modifikácie STM
Spin-polarizované STM, elektrochemické STM, Fourier transformation STM, Josephson STM atď.
11. Nanomanipulácia a litografia pomocou SPM
Dip pen litografia, lokálna anodická oxidácia, nanoškrabanie a nano indentácia. Manipulácia atómov atď.
12. Návšteva laboratória SPM a nanotechnológií, príprava a realizácia experimentu.
30/70
Študent po absolvovaní prednášok bude oboznámený so základnými princípmi tradičných i najnovších metód na báze rastrovacej sondovej mikroskopie.
Publikácia uverejnená v recenzovanom zahraničnom alebo domácom zborníku ako autor/spoluautor.
Publikovaním v recenzovanom zahraničnom alebo domácom zborníku ako autor/spoluautor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky
Spoluriešiteľ domáceho projektu.
Doktorand preukazuje spôsobilosť podieľať sa na tímovej práci, prinášať vlastný vklad do riešenia projektového zámeru a preberať zodpovednosť za pridelené úlohy. Riešením domáceho projektu nadobúda spôsobilosť realizovať projektový zámer podľa stanoveného postupu, dodržiavať harmonogram projektu, koordinovať vlastnú činnosť so spolupracovníkmi, podieľať sa na tvorbe výstupov. Doktorand získava cenné skúsenosti z praktického chodu grantového projektu
Aktuálna časopisecká literatúra, konkrétne tituly sú vyberané podľa odborného zamerania študenta.
Pre úspešné absolvovanie predmetu je študent povinný zúčastňovať sa seminárov. Odôvodnená neúčasť študenta (práceneschopnosť, rodinné dôvody a pod.) je ospravedlnená maximálne na dvoch seminároch počas semestra bez nutnosti náhradného plnenia. V prípade dlhodobejšej odôvodnenej neúčasti, študent vypracuje prezentáciu na tému podľa dohody s vedúcim seminára. Študent musí dostatočne porozumieť pojmom, javom a zákonitostiam, ktoré sú opisované v jednotlivých prezentovaných témach. Vyžaduje sa vypracovanie prezentácie s témou zameranou na výskumný zámer dizertačnej práce. Pri vypracovaní prezentácie môže študent využiť poznatky prezentované na seminári. Počet pridelených kreditov zohľadňuje účasť študenta na seminári, samoštúdium, prípravu prezentácie. Úroveň prezentácie a vystúpenia študenta je hodnotená bodovo na škále 0 – 100 bodov, pričom minimálna hranica pre úspešné absolvovanie predmetu je získanie 50 bodov z následného bodového hodnotenia:
Hodnotiaca škála
A 100-91
B 90-81
C 80-71
D 70-61
E 60-50
Fx 49-0
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Program pre seminár z fyziky kondenzovaných látok sa pripravuje pre každý semester zvlášť a je venovaný aktuálnym výsledkom v oblasti fyziky kondenzovaných látok, ktoré boli získané na domácich a zahraničných fyzikálnych pracoviskách. Prezentujúcimi sú tvoriví pracovníci z košických výskumných pracovísk ako aj domáci a zahraniční hostia. Na seminári referujú aj diplomanti a doktorandi.
Absolvovaním predmetu študent rozvíja svoje odborné znalosti z oblasti, v ktorej vypracováva svoju záverečnú prácu, ako aj z príbuzných oblasti fyziky kondenzovaných látok. Získa prehľad o výskumných témach riešených na fyzikálnych pracoviskách v Košiciach a spolupracujúcich domácich a zahraničných pracoviskách. Je vedený k vedeckej diskusii k daným témam, naučí sa prezentovať výsledky vlastnej tvorivej práce.
Aktuálna časopisecká literatúra, konkrétne tituly sú vyberané podľa odborného zamerania študenta.
Pre úspešné absolvovanie predmetu je študent povinný zúčastňovať sa seminárov. Odôvodnená neúčasť študenta (práceneschopnosť, rodinné dôvody a pod.) je ospravedlnená maximálne na dvoch seminároch počas semestra bez nutnosti náhradného plnenia. V prípade dlhodobejšej odôvodnenej neúčasti, študent vypracuje prezentáciu na tému podľa dohody s vedúcim seminára. Študent musí dostatočne porozumieť pojmom, javom a zákonitostiam, ktoré sú opisované v jednotlivých prezentovaných témach. Vyžaduje sa vypracovanie prezentácie s témou zameranou na rozbor experimentálnych metód, ktoré budú použité pri vypracovaní dizertačnej práce. Pri vypracovaní prezentácie môže študent využiť poznatky prezentované na seminári. Počet pridelených kreditov zohľadňuje účasť študenta na seminári, samoštúdium, prípravu prezentácie. Úroveň prezentácie a vystúpenia študenta je hodnotená bodovo na škále 0 – 100 bodov, pričom minimálna hranica pre úspešné absolvovanie predmetu je získanie 50 bodov z následného bodového hodnotenia:
Hodnotiaca škála
A 100-91
B 90-81
C 80-71
D 70-61
E 60-50
Fx 49-0
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Program pre seminár z fyziky kondenzovaných látok sa pripravuje pre každý semester zvlášť a je venovaný aktuálnym výsledkom v oblasti fyziky kondenzovaných látok, ktoré boli získané na domácich a zahraničných fyzikálnych pracoviskách. Prezentujúcimi sú tvoriví pracovníci z košických výskumných pracovísk ako aj domáci a zahraniční hostia. Na seminári referujú aj diplomanti a doktorandi.
Absolvovaním predmetu študent rozvíja svoje odborné znalosti z oblasti, v ktorej vypracováva svoju záverečnú prácu, ako aj z príbuzných oblasti fyziky kondenzovaných látok. Získa prehľad o výskumných témach riešených na fyzikálnych pracoviskách v Košiciach a spolupracujúcich domácich a zahraničných pracoviskách. Je vedený k vedeckej diskusii k daným témam, naučí sa prezentovať výsledky vlastnej tvorivej práce.
Aktuálna časopisecká literatúra, konkrétne tituly sú vyberané podľa odborného zamerania študenta.
Pre úspešné absolvovanie predmetu je študent povinný zúčastňovať sa seminárov. Odôvodnená neúčasť študenta (práceneschopnosť, rodinné dôvody a pod.) je ospravedlnená maximálne na dvoch seminároch počas semestra bez nutnosti náhradného plnenia. V prípade dlhodobejšej odôvodnenej neúčasti, študent vypracuje prezentáciu na tému podľa dohody s vedúcim seminára. Študent musí dostatočne porozumieť pojmom, javom a zákonitostiam, ktoré sú opisované v jednotlivých prezentovaných témach. Vyžaduje sa vypracovanie prezentácie s témou zameranou na rozbor troch vybraných publikácií iných autorov zaoberajúcich sa obdobnou problematikou.
. Pri vypracovaní prezentácie môže študent využiť poznatky prezentované na seminári. Počet pridelených kreditov zohľadňuje účasť študenta na seminári, samoštúdium, prípravu prezentácie. Úroveň prezentácie a vystúpenia študenta je hodnotená bodovo na škále 0 – 100 bodov, pričom minimálna hranica pre úspešné absolvovanie predmetu je získanie 50 bodov z následného bodového hodnotenia:
Hodnotiaca škála
A 100-91
B 90-81
C 80-71
D 70-61
E 60-50
Fx 49-0
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Program pre seminár z fyziky kondenzovaných látok sa pripravuje pre každý semester zvlášť a je venovaný aktuálnym výsledkom v oblasti fyziky kondenzovaných látok, ktoré boli získané na domácich a zahraničných fyzikálnych pracoviskách. Prezentujúcimi sú tvoriví pracovníci z košických výskumných pracovísk ako aj domáci a zahraniční hostia. Na seminári referujú aj diplomanti a doktorandi.
Absolvovaním predmetu študent rozvíja svoje odborné znalosti z oblasti, v ktorej vypracováva svoju záverečnú prácu, ako aj z príbuzných oblasti fyziky kondenzovaných látok. Získa prehľad o výskumných témach riešených na fyzikálnych pracoviskách v Košiciach a spolupracujúcich domácich a zahraničných pracoviskách. Je vedený k vedeckej diskusii k daným témam, naučí sa prezentovať výsledky vlastnej tvorivej práce.
Aktuálna časopisecká literatúra, konkrétne tituly sú vyberané podľa odborného zamerania študenta.
Pre úspešné absolvovanie predmetu je študent povinný zúčastňovať sa seminárov. Odôvodnená neúčasť študenta (práceneschopnosť, rodinné dôvody a pod.) je ospravedlnená maximálne na dvoch seminároch počas semestra bez nutnosti náhradného plnenia. V prípade dlhodobejšej odôvodnenej neúčasti, študent vypracuje prezentáciu na tému podľa dohody s vedúcim seminára. Študent musí dostatočne porozumieť pojmom, javom a zákonitostiam, ktoré sú opisované v jednotlivých prezentovaných témach. Vyžaduje sa vypracovanie prezentácie s témou zameranou na výsledky, ktoré boli získané počas vypracovania dizertačnej práce a boli, alebo budú náplňou publikácie. Alternatívne môže byť prezentácia zameraná na možné praktické využitie skúmaných materiálov. Pri vypracovaní prezentácie môže študent využiť poznatky prezentované na seminári. Počet pridelených kreditov zohľadňuje účasť študenta na seminári, samoštúdium, prípravu prezentácie. Úroveň prezentácie a vystúpenia študenta je hodnotená bodovo na škále 0 – 100 bodov, pričom minimálna hranica pre úspešné absolvovanie predmetu je získanie 50 bodov z následného bodového hodnotenia:
Hodnotiaca škála
A 100-91
B 90-81
C 80-71
D 70-61
E 60-50
Fx 49-0
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Program pre seminár z fyziky kondenzovaných látok sa pripravuje pre každý semester zvlášť a je venovaný aktuálnym výsledkom v oblasti fyziky kondenzovaných látok, ktoré boli získané na domácich a zahraničných fyzikálnych pracoviskách. Prezentujúcimi sú tvoriví pracovníci z košických výskumných pracovísk ako aj domáci a zahraniční hostia. Na seminári referujú aj diplomanti a doktorandi.
Absolvovaním predmetu študent rozvíja svoje odborné znalosti z oblasti, v ktorej vypracováva svoju záverečnú prácu, ako aj z príbuzných oblasti fyziky kondenzovaných látok. Získa prehľad o výskumných témach riešených na fyzikálnych pracoviskách v Košiciach a spolupracujúcich domácich a zahraničných pracoviskách. Je vedený k vedeckej diskusii k daným témam, naučí sa prezentovať výsledky vlastnej tvorivej práce.
Aktuálna časopisecká literatúra, konkrétne tituly sú vyberané podľa odborného zamerania študenta.
Pre úspešné absolvovanie predmetu je študent povinný zúčastňovať sa seminárov. Odôvodnená neúčasť študenta (práceneschopnosť, rodinné dôvody a pod.) je ospravedlnená maximálne na dvoch seminároch počas semestra bez nutnosti náhradného plnenia. V prípade dlhodobejšej odôvodnenej neúčasti, študent vypracuje prezentáciu na tému podľa dohody s vedúcim seminára. Študent musí dostatočne porozumieť pojmom, javom a zákonitostiam, ktoré sú opisované v jednotlivých prezentovaných témach. Vyžaduje sa vypracovanie prezentácie s témou zameranou na výsledky, ktoré boli získané počas vypracovania dizertačnej práce a boli, alebo budú náplňou publikácie. Pri vypracovaní prezentácie môže študent využiť poznatky prezentované na seminári. Počet pridelených kreditov zohľadňuje účasť študenta na seminári, samoštúdium, prípravu prezentácie. Úroveň prezentácie a vystúpenia študenta je hodnotená bodovo na škále 0 – 100 bodov, pričom minimálna hranica pre úspešné absolvovanie predmetu je získanie 50 bodov z následného bodového hodnotenia:
Hodnotiaca škála
A 100-91
B 90-81
C 80-71
D 70-61
E 60-50
Fx 49-0
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Program pre seminár z fyziky kondenzovaných látok sa pripravuje pre každý semester zvlášť a je venovaný aktuálnym výsledkom v oblasti fyziky kondenzovaných látok, ktoré boli získané na domácich a zahraničných fyzikálnych pracoviskách. Prezentujúcimi sú tvoriví pracovníci z košických výskumných pracovísk ako aj domáci a zahraniční hostia. Na seminári referujú aj diplomanti a doktorandi.
Absolvovaním predmetu študent rozvíja svoje odborné znalosti z oblasti, v ktorej vypracováva svoju záverečnú prácu, ako aj z príbuzných oblasti fyziky kondenzovaných látok. Získa prehľad o výskumných témach riešených na fyzikálnych pracoviskách v Košiciach a spolupracujúcich domácich a zahraničných pracoviskách. Je vedený k vedeckej diskusii k daným témam, naučí sa prezentovať výsledky vlastnej tvorivej práce.
Aktuálna časopisecká literatúra, konkrétne tituly sú vyberané podľa odborného zamerania študenta.
Pre úspešné absolvovanie predmetu je študent povinný zúčastňovať sa seminárov. Odôvodnená neúčasť študenta (práceneschopnosť, rodinné dôvody a pod.) je ospravedlnená maximálne na dvoch seminároch počas semestra bez nutnosti náhradného plnenia. V prípade dlhodobejšej odôvodnenej neúčasti, študent vypracuje prezentáciu na tému podľa dohody s vedúcim seminára. Študent musí dostatočne porozumieť pojmom, javom a zákonitostiam, ktoré sú opisované v jednotlivých prezentovaných témach. Vyžaduje sa vypracovanie prezentácie s témou zameranou na výsledky, ktoré boli získané počas vypracovania dizertačnej práce a boli, alebo budú náplňou publikácie. Pri vypracovaní prezentácie môže študent využiť poznatky prezentované na seminári. Počet pridelených kreditov zohľadňuje účasť študenta na seminári, samoštúdium, prípravu prezentácie. Úroveň prezentácie a vystúpenia študenta je hodnotená bodovo na škále 0 – 100 bodov, pričom minimálna hranica pre úspešné absolvovanie predmetu je získanie 50 bodov z následného bodového hodnotenia:
Hodnotiaca škála
A 100-91
B 90-81
C 80-71
D 70-61
E 60-50
Fx 49-0
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Program pre seminár z fyziky kondenzovaných látok sa pripravuje pre každý semester zvlášť a je venovaný aktuálnym výsledkom v oblasti fyziky kondenzovaných látok, ktoré boli získané na domácich a zahraničných fyzikálnych pracoviskách. Prezentujúcimi sú tvoriví pracovníci z košických výskumných pracovísk ako aj domáci a zahraniční hostia. Na seminári referujú aj diplomanti a doktorandi.
Absolvovaním predmetu študent rozvíja svoje odborné znalosti z oblasti, v ktorej vypracováva svoju záverečnú prácu, ako aj z príbuzných oblasti fyziky kondenzovaných látok. Získa prehľad o výskumných témach riešených na fyzikálnych pracoviskách v Košiciach a spolupracujúcich domácich a zahraničných pracoviskách. Je vedený k vedeckej diskusii k daným témam, naučí sa prezentovať výsledky vlastnej tvorivej práce.
Aktuálna časopisecká literatúra, konkrétne tituly sú vyberané podľa odborného zamerania študenta.
Pre úspešné absolvovanie predmetu je študent povinný zúčastňovať sa seminárov. Odôvodnená neúčasť študenta (práceneschopnosť, rodinné dôvody a pod.) je ospravedlnená maximálne na dvoch seminároch počas semestra bez nutnosti náhradného plnenia. V prípade dlhodobejšej odôvodnenej neúčasti, študent vypracuje prezentáciu na tému podľa dohody s vedúcim seminára. Študent musí dostatočne porozumieť pojmom, javom a zákonitostiam, ktoré sú opisované v jednotlivých prezentovaných témach. Vyžaduje sa vypracovanie prezentácie s témou zameranou na výsledky, ktoré boli získané počas vypracovania dizertačnej práce a boli, alebo budú náplňou publikácie. Pri vypracovaní prezentácie môže študent využiť poznatky prezentované na seminári. Počet pridelených kreditov zohľadňuje účasť študenta na seminári, samoštúdium, prípravu prezentácie. Úroveň prezentácie a vystúpenia študenta je hodnotená bodovo na škále 0 – 100 bodov, pričom minimálna hranica pre úspešné absolvovanie predmetu je získanie 50 bodov z následného bodového hodnotenia:
Hodnotiaca škála
A 100-91
B 90-81
C 80-71
D 70-61
E 60-50
Fx 49-0
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Program pre seminár z fyziky kondenzovaných látok sa pripravuje pre každý semester zvlášť a je venovaný aktuálnym výsledkom v oblasti fyziky kondenzovaných látok, ktoré boli získané na domácich a zahraničných fyzikálnych pracoviskách. Prezentujúcimi sú tvoriví pracovníci z košických výskumných pracovísk ako aj domáci a zahraniční hostia. Na seminári referujú aj diplomanti a doktorandi.
Absolvovaním predmetu študent rozvíja svoje odborné znalosti z oblasti, v ktorej vypracováva svoju záverečnú prácu, ako aj z príbuzných oblasti fyziky kondenzovaných látok. Získa prehľad o výskumných témach riešených na fyzikálnych pracoviskách v Košiciach a spolupracujúcich domácich a zahraničných pracoviskách. Je vedený k vedeckej diskusii k daným témam, naučí sa prezentovať výsledky vlastnej tvorivej práce.
Aktuálna časopisecká literatúra, konkrétne tituly sú vyberané podľa odborného zamerania študenta.
Pre úspešné absolvovanie predmetu je študent povinný zúčastňovať sa seminárov. Odôvodnená neúčasť študenta (práceneschopnosť, rodinné dôvody a pod.) je ospravedlnená maximálne na dvoch seminároch počas semestra bez nutnosti náhradného plnenia. V prípade dlhodobejšej odôvodnenej neúčasti, študent vypracuje prezentáciu na tému podľa dohody s vedúcim seminára. Študent musí dostatočne porozumieť pojmom, javom a zákonitostiam, ktoré sú opisované v jednotlivých prezentovaných témach. Vyžaduje sa vypracovanie prezentácie s témou dizertačnej práce a vystúpenie na seminári v trvaní 45 minút. Počet pridelených kreditov zohľadňuje účasť študenta na seminári, samoštúdium, prípravu prezentácie a vystúpenie. Úroveň prezentácie a vystúpenia študenta je hodnotená bodovo na škále 0 – 100 bodov, pričom minimálna hranica pre úspešné absolvovanie predmetu je získanie 50 bodov z následného bodového hodnotenia:
Hodnotiaca škála
A 100-91
B 90-81
C 80-71
D 70-61
E 60-50
Fx 49-0
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby dištančne v prostredí MS Teams.
Program pre seminár z fyziky kondenzovaných látok sa pripravuje pre každý semester zvlášť a je venovaný aktuálnym výsledkom v oblasti fyziky kondenzovaných látok, ktoré boli získané na domácich a zahraničných fyzikálnych pracoviskách. Prezentujúcimi sú tvoriví pracovníci z košických výskumných pracovísk ako aj domáci a zahraniční hostia. Na seminári referujú aj diplomanti a doktorandi.
Absolvovaním predmetu študent rozvíja svoje odborné znalosti z oblasti, v ktorej vypracováva svoju záverečnú prácu, ako aj z príbuzných oblasti fyziky kondenzovaných látok. Získa prehľad o výskumných témach riešených na fyzikálnych pracoviskách v Košiciach a spolupracujúcich domácich a zahraničných pracoviskách. Je vedený k vedeckej diskusii k daným témam, naučí sa prezentovať výsledky vlastnej tvorivej práce.
Spoluriešiteľ interného VVGS grantu.
Doktorand preukazuje spôsobilosť podieľať sa na tímovej práci, prinášať vlastný vklad do riešenia projektového zámeru v rámci interného grantového systému na UPJŠ. Riešením interného VVGS grantu nadobúda spôsobilosť realizovať projektový zámer podľa stanoveného postupu, dodržiavať harmonogram projektu, koordinovať vlastnú činnosť so spolupracovníkmi, podieľať sa na tvorbe výstupov. Doktorand získava cenné skúsenosti z praktického chodu grantového projektu.
Členstvo v riešiteľskom kolektíve medzinárodného projektu.
Aktívne zapojenie riešením konkrétnej úlohy v rámci kolektívu riešiteľov medzinárodného projektu. Doktorand preukazuje spôsobilosť tímovej práce, preberania zodpovednosti za pridelenú úlohu, dodržiavania časového harmonogramu a plnenia výstupov projektu. Doktorand získava osobné skúsenosti z realizácie medzinárodného projektu, participácie na jeho kľúčových etapách, tvorbe merateľných výstupov, grantového financovania vedy.
Spoluriešiteľ projektu aplikovaného výskumu
Doktorand preukazuje spôsobilosť podieľať sa na tímovej práci, prinášať vlastný vklad do riešenia projektového zámeru aplikovaného výskumu a preberať zodpovednosť za pridelené úlohy. Riešením projektu aplikovaného výskumu nadobúda spôsobilosť realizovať projektový zámer podľa stanoveného postupu, dodržiavať harmonogram projektu, koordinovať vlastnú činnosť so spolupracovníkmi, podieľať sa na tvorbe výstupov aplikovaného výskumu. Doktorand získava cenné skúsenosti z praktického chodu grantového projektu so zameraním na aplikovaný výskum.
Tumanski S, Handbook of magnetic measurements, CRC press, 2011.
Fiorillo F, Characterization and Measurement of Magnetic Materials, Elsevier, 2004.
Hajko V, Potocký L., Zentko A.: Magnetizačné procesy, Alfa, 1982, Bratislava.
Dufek M., Hrabák J., Trnaka Z.: Magnetická měření, SNTL, 1964, Praha
Pre úspešné absolvovanie predmetu musí študent absolvovať všetky experimentálne úlohy
stanovené osnovou predmetu a experimentálne výsledky zhodnotiť vo forme protokolu.
Podmienkou pre realizáciu praktickej úlohy je dostatočná teoretická príprava doma.
Kreditové hodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta:
1 kredit: samoštúdium odporúčanej literatúry a následná priama výučba
1 kredity: realizácia experimentálneho cvičenia a následné obhájenie meracieho postupu
2 kredity : vypracovanie a odovzdanie protokolov z meraní, ktoré sú hodnotené známkou.
1 kredit: záverečná prezentácia obhajoby meracieho postupu a analýzy experimentálnych dát z vybranej úlohy.
slovenský, anglický
Výučba sa realizuje prezenčne. Časť výučby sa môže v prípade potreby realizovať dištančne s využitím nástroja MS Teams alebo BBB. Formu výučby upresní vyučujúci v úvode semestra, aktualizuje sa priebežne.
1. týždeň: Poučenie o bezpečnosti práce a organizácii cvičenia.
2. týždeň: Štúdium atomárnej štruktúry pomocou práškovej XRD (J. Bednarčík)
3. týždeň: Štúdium atomárnej štruktúry pomocou monokryštálovej XRD difrakcie (J. Bednarčík)
4. týždeň: Štúdium štrukturý látok pomocou SAXS (J. Bednarčík)
5. týždeň: Analýza nameraných dát (J. Bednarčík)
6. týždeň: Doménová štruktúra feromagnetických materiálov (A. Zeleňáková)
7. týždeň: Pozorovanie doménovej štruktúry feromagnetík koloidnou technikou pomocou optického mikroskopu.a metódou MFM. (A. Zeleňáková)
8. týždeň: Meranie teplotnej a poľovej závislosti magnetizácie magnetických látok pomocou zariadenia MPMS na báze SQUID-u. (A. Zeleňáková)
9. týždeň: Výpočet a analýza magnetických veličín (magnetický moment, teplota blokovania, fitovanie Langevinovej funcie) a interpretácia magnetických vlastností z nameraných teplotných a poľových magnetických charakteristík. (A. Zeleňáková)
10. týždeň: Meranie elektrickej rezistivity (J. Fuzer)
11. týždeň: Meranie kriviek prvotnej magnetizácie a hysteréznych slučiek pri kvázistatickom a striedavom premagnetovaní (J. Fuzer)
12. týždeň: Meranie spektier komplexnej permeability (J. Fuzer)
13. týždeň: Analýza nameraných dát (J. Fuzer)
14. týždeň: Zápočet, predtermín skúšky
Štúdium atomárnej štruktúry pomocou práškovej XRD (J. Bednarčík)
Štúdium atomárnej štruktúry pomocou monokryštálovej XRD difrakcie (J. Bednarčík)
Štúdium štrukturý látok pomocou SAXS (J. Bednarčík)
Analýza nameraných dát (J. Bednarčík)
Doménová štruktúra feromagnetických materiálov (A. Zeleňáková)
Pozorovanie doménovej štruktúry feromagnetík koloidnou technikou pomocou optického mikroskopu.a metódou MFM. (A. Zeleňáková)
Meranie teplotnej a poľovej závislosti magnetizácie magnetických látok pomocou zariadenia MPMS na báze SQUID-u. (A. Zeleňáková)
Výpočet a analýza magnetických veličín (magnetický moment, teplota blokovania, fitovanie Langevinovej funcie) a interpretácia magnetických vlastností z nameraných teplotných a poľových magnetických charakteristík. (A. Zeleňáková)
Meranie elektrickej rezistivity (J. Fuzer)
Meranie kriviek prvotnej magnetizácie a hysteréznych slučiek pri kvázistatickom a striedavom premagnetovaní (J. Fuzer)
Meranie spektier komplexnej permeability (J. Fuzer)
Výsledkom vzdelávania je:
1) Získanie základných schopností a zručností pri experimentálnom skúmaní vybraných javov v
oblasti magnetických a štruktúrnych vlastností materiálov.
2) Analýza a interpretácia výsledkov a skúsenosť pripraviť protokoly o meraní a výsledkoch merania.
Hajko V, Potocký L., Zentko A.: Magnetizačné procesy, Alfa, 1982, Bratislava. Diplomové a dizertačné práce, učebné texty pre ESF program. Vybrané vedecké publikácie.
F. Pobell, Methods and Matter at Low Temperatures, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 1992.
J. A. Mydosh, Spin glasses: An Experimental Introduction, Taylor&Francis, 1993.
E. Čižmár, Špeciálne praktikum II - štúdium magnetických vlastností tuhých látok, UPJŠ, 2016, Košice.
Vybrané vedecké publikácie s vhodným tematickým zameraním.
Pre úspešné absolvovanie predmetu študent musí preukázať dostatočné vedomosti a zručnosti z oblasti experimentálneho štúdia vybraných vlastností tuhých látok predovšetkým v oblasti nízkych teplôt. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výuka (2 kredity), samoštúdium (2 kredity) a vypracovanie protokolov zadaných úloh (1 kredit). Kreditová dotácia samoštúdia súvisí so vypracovaním jednotlivých zadaní, ktoré okrem spracovania experimentálnych úloh a analýzy experimentálnych dát musia obsahovať riešenie fyzikálnych problémov sformulovaných vyučujúcim relevantných k téme zadania. Hodnotená je aktivita a znalosť pri zapájaní sa do realizácie experimentov, písomné spracovanie a prehľad teoretickej prípravy, spracovanie zadaní a analýza experimentálnych výsledkov. Nutná požiadavka pre získanie hodnotenia je odovzdanie všetkých vypracovaných protokolov zo zadaných úloh. Za prejavenú aktivitu pri realizácii experimentov je študent hodnotený bodovo na škále 0 – 25 bodov. Úroveň protokolu je hodnotená bodovo na škále 0 – 100 bodov, pričom minimálna hranica pre úspešné absolvovanie predmetu je získanie celkovo 50 bodov z následného bodového hodnotenia:
Hodnotiaca škála
A 100-91
B 90-81
C 80-71
D 70-61
E 60-50
Fx 49-0
slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby čiastočne dištančne v prostredí MS Teams.
Meranie špecializovaných úloh z oblasti TEM a REM na vybraných vzorkách učiteľa a na vzorkách doktoranda. Meranie špecializovaných úloh z oblasti X-ray difrakcie na vybraných vzorkách učiteľa a na vzorkách doktoranda. Špecializované úlohy v nanotechnologickom laboratóriu. Špecializované úlohy v oblasti metalografie a určovania veľkostí nanočastíc hydrodynamickou metódou.
Stručná osnova predmetu:
Úlohy č. 1. až 6. vyučuje prof. Ing. M. Orendáč, DrSc., úlohy č. 7. až 12. vyučuje doc. RNDr. E. Čižmár, PhD.
1.Kalibrácia odporových teplomerov. Výber funkcie pre analýzu kalibračnej krivky, určenie stupňa polynómu pre vybrané funkcie. Analýza teplotnej závislosti relatívnych odchyliek.
2. Určenie veľkosti spinu z kalorimetrických dát. Určenie mólovej tepelnej kapacity. Štandardné extrapolácie pre výpočet entropie pri vysokých a nízkych teplotách. Výpočet jednotlivých príspevkov k magnetickej entropii.
3. Magnetokalorický jav. Výpočet teplotnej závislosti izotermickej zmeny entropie z kalorimetrických dát. Porovnanie dát získaných pre spinovú retiazku a S=1/2 paramagnet.
4. Štúdium spinovej dynamiky z dát striedavej susceptibility. Cole – Cole diagram a jeho konštrukcia. Šírka distribúcie relaxačných časov. Teplotný vývoj relaxačných procesov vo vybranom modelovom systéme.
5 .Štúdium kritického správania z kalorimetrických dát. Analýza dát tepelnej kapacity v kritickej oblasti pre rôzne magnetické polia. Kritické indexy, ich vývoj z magnetickým poľom. Porovnanie hodnôt kritických indexov s vybranými modelovými predpoveďami.
6. Experimentálne štúdium spinového skla. Analýza jednosmernej susceptibility získanej v "zero-field" a "field-cooled" režime, vyšetrenie vplyvu vonkajšieho magnetického poľa. Analýza striedavej susceptibility, vyšetrenie vplyvu excitačnej frekvencie. Konštrukcia Cole-Cole diagramov.
7. Vákuová technika. Hľadanie netesností vákuových systémov.
8. Príprava vzoriek. Meranie tepelnej kapacity na kryogénnych aparatúrach. Analýza a interpretácia experimentálnych výsledkov.
9. Susceptibilita a magnetizácia magnetických systémov. Príprava vzorky, zostavenie meracej sekvencie pre SQUID magnetometer.
10. Analýza experimentálnych dát (Curie-Weissov zákon, Brillouinova funkcia, určenie charakteru výmennej interakcie).
11. Elektrónová paramagnetická rezonancia v magnetických systémoch. Príprava vzorky, zber dát. Spracovanie experimentálnych dát (určenie anizotropie g-faktora a význam šírky rezonančnej čiary).
12. Elektrický odpor v normálnych kovoch a supravodičoch. Príprava vzorky, zostavenie meracej sekvencie pre PPMS zariadenie. Analýza experimentálnych dát (určenie RRR, zvyškový odpor, kritická teplota supravodiča).
100/0
Získanie základných schopností a zručností pri experimentálnom skúmaní vybraných javov a analýze vybraných experimentálnych dát z oblasti fyziky kondenzovaných látok, predovšetkým pri nízkych teplotách.
OK
1. P. Kratochvíl, P. Lukáč, B. Sprušil, Úvod do fyziky kovů I.SNTL/ALFA 1984
2. J.D. Verhoeven, Fundamentals Physical Metallurgy, 1975, John Wiley & Sons.
3. L. Ptáček a kolektiv, Nauka o materiálu I., 2003, Akademické nakladatelství CERM, s.r.o.,
OK
OK
OK
Na úspešné absolvovanie predmetu študent musí preukázať dostatočné porozumenie základným pojmom z oblasti fyziky kondenzovaných látok a fyzikálnej metalurgie. Na základe získaných vedomostí dokáže plynulo nadviazať na špecializované kurzy fyziky kondenzovaných látok, ktoré zabezpečuje Katedra FKL na základe orientácie svojho výskumu. Ide najmä o kurzy z oblasti a štruktúry a vlastností KL. Pre získanie hodnotenia študent musí vyhovieť požiadavkám písomného testu z tématiky porúch kryštálovej mriežky. Ostatne témy kurzu budú predmetom ústnej skúšky. Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výučba 2 kredity, samoštúdium odporúčanej doplňujúcej literatúry - 1 kredit, priebežné štúdium na test a hodnotenie - 2 kredity. Minimálna hranica na získanie hodnotenia je 50 % súčtu bodového hodnotenia z testu a ústnej skúšky. Maximálna hodnota bodov z testu je 30% celkového hodnotenia. Hodnotiaca škála je určená nasledovne: A (90-100%), B (80-89%), C (70-79%), D (60-69%), E (50-59%), F (0-49%)
50% na základe výsledku skúšky z osnovy predmetu.
slovenský, anglický
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby upresní vyučujúci v úvode semestra, aktualizuje priebežne. Prednášky sú dostupné aj v LMS UPJŠ.
OK
Časový rozvrh absolvovania predmetu je aktualizovaný v elektronickej nástenke predmetu. Obsah predmetu je zameraný na tieto témy:
l. Bodové, čiarové a plošné poruchy kryštálovej mriežky.
2. Difúzia v materiáloch
3. Kryštalická stavba tuhých roztokov a intermetalických fáz.
4. Rovnováha fáz a rovnovážne diagramy.
5. Fázové premeny: kryštalizácia, fázové premeny v tuhom stave.
Hodnotenie predmetov:
Celkový počet hodnotených študentov:49
A B C D E FX
40.82 26.53 16.6 12.24 2.04 2.04
Študent absolvovaním predmetu preukáže primerané zvládnutie obsahového štandardu predmetu, ktorý je definovaný stručným obsahom a odporúčanou literatúrou. Teoretické zvládnutie základov porúch v kryštalických materiáloch, difúziu v tuhých látkach, termodynamiky materiálov s orientáciou na fázovú rovnováhu a fázové premeny.
OK
Ovládanie základných pricípov termickej analýzy a jej použitie na charakterizáciu zmien fyzikálnych a chemických vlastnosti látky
počas ohrevu /anorganické zlúčeniny a materiály, organické látky a farmaceutické prípravky/.
1. Zeleňák, V.: Termická analýza, Interný učebný text, PF UPJŠ, 2020.
2. Györyová K., Balek V.: Termická analýza, PF UPJŠ, Edičné stredisko, Košice, 1992.
3. Brown E.M., Gallagher P.K.: Handbook od Thermal Analysis and Calorimetry , Elsevier Amsterdam 2008.
4. Bohne G.H., Hemminger W.F., Flammerschein H.J.. Differential Scanning Calorimetry, Springer Verlag Berlin 2003
5. Blažek A.: Termická analýza, Praha, 1972, SNTL
6. Wendlandt W. W.: Thermal Methods of Analysis, 2. vydanie, New York, 1985.
7. Šesták J.: Měření termofyzikálních vlastností pevných látek, Academia Praha, 1982.
test
Úspešné absolvovanie písomného testu. Úspešné absolvovanie je v súlade so Študijným poriadkom UPJŠ podmienené získaním aspoň 51% z maximálne možných bodov.
Aktívna a povinná účasť na seminároch, vypracovanie seminárnych prác. Každý študent vypracuje jednu seminárnu prácu na zadanú tému.
slovenský, anglický
Predmet je štandardne realizovaný prezenčnou formou, v prípade nevyhnutných okolností dištančne.
1. Úvod, história, definícia a vývoj metód termickej analýzy.Názvoslovie termickej analýzy.
2. Klasifikácia metód termickej analýzy. Prehľad jednotlivých termoanalytických techník a meraných parametrov. Popis termoanalytických kriviek. Izotermické a neizotermické metódy termickej analýzy.
3.) Zariadenia a prístroje používané v termickej analýze.
4.) Termočlánky, ich konštrukcia a delenie. Spôsob merania teploty, termočlánky, odporové teplomery, termistory.
5.) Klasifikácia procesov sledovaných termickou analýzou (reakcia pevná látka-pevná látka, pevná látka-kvapalina, pevná látka-plyn,reakcie v taveninách).
6.) Metódy termogravimetrie (TG/DTG). Princíp, metódy, termováhy, typy váh, meranie teploty.
7.) Metóda DSC a DTA (princíp, spôsob zapojenia termočlánkov, nosiče vzorky, registračné zariadenia).
8.) Ďalšie metódy termickej analýzy - emanačná termická analýza, termodilatometria, termomechanická analýza, termomagnetometria.
9.) Analýza uvoľňovaných plynov a spriahnuté techniky v termickej analýze (IČ, MS)
10.) Základy kinetiky.
11.) Metódy na určenie kinetiky procesov z termoanalytických meraní (ASTM, OFW, Friedmanova analýza, model-free metódy)
12. Prezentácia a publikovanie výsledkov termoanalytických meraní. Aplikácia metód TA na anorganické, organické materiály a minerály.
Študent získa informácie o metódach termickej analýzy, ktoré sa používajú na štúdium a charakterizáciu fyzikálnych a chemických vlastností anorganických a organických zlúčenín ako aj materiálov v tuhom stave počas ohrevu, o zariadeniach používaných na štúdium termických vlastností a o reakčnej kinetike rozkladných procesov.
Ovládanie základných princípov a metód termickej analýzy a jej použitie na charakterizáciu zmien fyzikálnych a chemických vlastnosti látky počas ohrevu (anorganické zlúčeniny a materiály, organické látky a farmaceutické prípravky).
skúška
Oboznámiť študentov so základnými teoretickými a experimentálnymi aspektmi termodynamických vlastností supravodičov s dôrazom na metódu modulovanej kalorimetrie
M. Tinkham, Introduction to superconductivity, McGraw-Hill, Inc., New York,1996.
Yaakov Kraftmakher, Modulation Calorimetry: Theory And Applications, Springer-Verlag, 2004.
Specific heat of solids, Edited by C. Y. Ho, Hemisphere publishing corporation, 1988.
nie je
Podmienkou je úspešné zvládnutie záverečnej skúšky, kde študent preukáže dostatočné porozumenie základných pojmov a modelov používaných na vyhodnocovanie tepelnej kapacity supravodičov. Okrem priamej účasti na výuke je študent povinný naštudovať v rámci samoštúdia odborné texty zadané vyučujúcim (odborné publikácie týkajúce sa tepelnej kapacity konkrétnych supravodivých materiálov). Študent tiež vypracuje domáce zadanie v nadväznosti na laboratórne cvičenie absolvované počas semestra. Minimálna hranica na absolvovanie skúšky je
získanie 51% z celkového bodového hodnotenia, ktoré berie do úvahy všetky požadované činnosti
s relevantnou váhou.
Hodnotiaca škála: A - 91%-100% bodov, B - 81%-90% bodov, C - 71%-80% bodov ,
D - 61%-70% bodov, E - 51%-60% bodov.
slovenský, anglický
Predmet sa vyučuje prezenčne, v prípade potreby dištančne v prostredí MS TEAMS.
1. týždeň: Úvod do supravodivosti
Základné vlastnosti supravodičov (nulový odpor, Meissnerov jav), energetická medzera, elektrón-fonónová interakcia, symetria energetickej medzery, typy supravodičov (supravodiče prvého a druhého druhu), fázový diagram Magnetické pole vs Teplota, supravodivé víry
2. týždeň: Termodynamika fázových prechodov
Termodynamické potenciály, ich vzájomné vzťahy a veličiny s nimi súvisiace
3. týždeň: Termodynamické vlastnosti supravodičov
Entropia, tepelná kapacita v normálnom a supravodivom stave, termodynamické kritické pole, horné kritické magnetické pole
4. týždeň: Metódy merania tepelnej kapacity
Adiabatická, relaxačná, pulzná, modulovaná – teória, porovnanie, výhody a nevýhody, vhodnosť použitia v konkrétnych prípadoch.
5. týždeň: Modulovaná kalorimetria - teória
Výpočet tepelnej rovnováhy, dôležité relaxačné časy, vzťah medzi jednotlivými časťami experimentálneho systému, výpočet tepelnej kapacity z oscilácií teploty pre ideálny prípad, korekcie tepelnej kapacity pre reálny prípad, odhad tepelnej vodivosti medzi vzorkou a rezervoárom
6. týždeň: Modulovaná kalorimetria - experimentálne aspekty
Experimentálne zapojenie, meranie jednotlivých veličín, výber frekvencie pre meranie – frekvenčný test; presné meranie teploty - výpočet Seebeckovho koeficientu, korekcie teplotných senzorov v magnetickom poli; korekcie zosilňovačov; ovládanie LED diódy (stabilizácia teploty), súvis medzi výkonom diódy a teplotou vzorky, súvis medzi frekvenciou ohrevu a meraným signálom
7. týždeň: Modulovaná kalorimetria - práca s dátami
Programové vybavenie na ovládanie prístrojov a zber dát – programovacie prostredie LabView; spracovanie nameraných dát tepelnej kapacity – prepočet nameraného signálu na tepelnú kapacitu, zahrnutie korekcií (magnetické pole, fázový posun,...)
8. týždeň: Modulovaná kalorimetria – prehľad rôznych aplikácií
Modulovaná mikrokalorimetria a nanokalorimetria; modulovaná kalorimetria organických a biologických materiálov; modulovaná diferenciálna skenovacia kalorimetria.
9. týždeň: Tepelná kapacita supravodiča v nulovom poli
Tepelná kapacita v normálnom a supravodivom stave – príspevok od elektrónov a mriežky; Sommerfeldov koeficient; výpočet elektrónovej tepelnej kapacity v supravodivom stave, teplotná závislosť pri nízkych teplotách (pre s-vlnový supravodič), teplotná závislosť v celom teplotnom intervale – alfa model; stanovenie veľkosti medzery
10. týždeň: Tepelná kapacita supravodiča v nenulovom poli
Stanovenie horného kritického magnetického poľa; poľová závislosť Sommerfeldovho koeficientu a jej súvis s vlastnosťami supravodičov, korekcie v oblasti nízkych magnetických polí (vzťah medzi aplikovaným magnetickým poľom a poľom indukovaným vo vzorke); vplyv vlastností supravodiča na Sommerfeldov koeficient (zmršťovanie sa jadier vírov, anizotropná medzera,...)
11. týždeň: Špeciálne prípady supravodičov
Tepelná kapacita dvojmedzerových supravodičov - teplotná a poľová závislosť tepelnej kapacity pre dvojmedzerové supravodiče s rôznou anizotropiou pásov – MgB2 a NbS2. Tepelná kapacita vysokoteplotných supravodičov.
Vargaeštoková: 1., 2., 3., 8., 9., 11. Kačmarčík: 4., 5., 6., 7., 10., 12.
1. Úvod do supravodivosti
Základné vlastnosti supravodičov (nulový odpor, Meissnerov jav), energetická medzera, elektrón-fonónová interakcia, symetria energetickej medzery, typy supravodičov (supravodiče prvého a druhého druhu), fázový diagram Magnetické pole vs Teplota, supravodivé víry.
2. Termodynamika fázových prechodov
Termodynamické potenciály, ich vzájomné vzťahy a veličiny s nimi súvisiace.
3. Termodynamické vlastnosti supravodičov
Entropia, tepelná kapacita v normálnom a supravodivom stave, termodynamické kritické pole, horné kritické magnetické pole.
4. Metódy merania tepelnej kapacity
Adiabatická, relaxačná, pulzná, modulovaná – teória, porovnanie, výhody a nevýhody, vhodnosť použitia v konkrétnych prípadoch.
5. Modulovaná kalorimetria - teória
Výpočet tepelnej rovnováhy, dôležité relaxačné časy, vzťah medzi jednotlivými časťami experimentálneho systému, výpočet tepelnej kapacity z oscilácií teploty pre ideálny prípad, korekcie tepelnej kapacity pre reálny prípad, odhad tepelnej vodivosti medzi vzorkou a rezervoárom.
6. Modulovaná kalorimetria - experimentálne aspekty
Experimentálne zapojenie, meranie jednotlivých veličín, výber frekvencie pre meranie – frekvenčný test; presné meranie teploty - výpočet Seebeckovho koeficientu, korekcie teplotných senzorov v magnetickom poli; korekcie zosilňovačov; ovládanie LED diódy (stabilizácia teploty), súvis medzi výkonom diódy a teplotou vzorky, súvis medzi frekvenciou ohrevu a meraným signálom.
7. Modulovaná kalorimetria - práca s dátami
Programové vybavenie na ovládanie prístrojov a zber dát – programovacie prostredie LabView; spracovanie nameraných dát tepelnej kapacity – prepočet nameraného signálu na tepelnú kapacitu, zahrnutie korekcií (magnetické pole, fázový posun,...).
8. Tepelná kapacita supravodiča v nulovom poli
Tepelná kapacita v normálnom a supravodivom stave – príspevok od elektrónov a mriežky; Sommerfeldov koeficient; výpočet elektrónovej tepelnej kapacity v supravodivom stave, teplotná závislosť pri nízkych teplotách (pre s-vlnový supravodič), teplotná závislosť v celom teplotnom intervale – alfa model; stanovenie veľkosti medzery.
9. Tepelná kapacita supravodiča v nenulovom poli
Stanovenie horného kritického magnetického poľa; poľová závislosť Sommerfeldovho koeficientu a jej súvis s vlastnosťami supravodičov, korekcie v oblasti nízkych magnetických polí (vzťah medzi aplikovaným magnetickým poľom a poľom indukovaným vo vzorke); vplyv vlastností supravodiča na Sommerfeldov koeficient (zmršťovanie sa jadier vírov, anizotropná medzera,...).
10. Experimentálne určenie tepelnej kapacity supravodiča (laboratórna úloha).
11. Špeciálne prípady supravodičov
Tepelná kapacita dvojmedzerových supravodičov - teplotná a poľová závislosť tepelnej kapacity pre dvojmedzerové supravodiče s rôznou anizotropiou pásov – MgB2 a NbS2. Tepelná kapacita vysokoteplotných supravodičov.
12. Modulovaná kalorimetria – prehľad rôznych aplikácií
Modulovaná mikrokalorimetria a nanokalorimetria; modulovaná kalorimetria organických a biologických materiálov; modulovaná diferenciálna skenovacia kalorimetria.
0/100
Po absolvovaní predmetu bude študent oboznámený so základnými teoretickými a experimentálnymi aspektmi termodynamických vlastností supravodičov s dôrazom na metódu modulovanej kalorimetrie. Absolvent získa praktické skúsenosti s prípravou a realizáciou experimentu na stanovenie tepelnej kapacity supravodiča pomocou tejto metódy. Z merania napätia bude vedieť spočítať tepelnú kapacitu vzorky. Zo závislosti tepelnej kapacity od teploty, alebo magnetického poľa dokáže určiť o aký typ supravodiča ide (s-vlnový resp. d-vlnový a podobne), dokáže stanoviť silu väzby supravodiča, určiť horné kritické magnetické pole a iné charakteristiky materiálu.
1. Šalak A.: Ferrous Powder Metallurgy, Cambridge International Science Publishing, 1997
2. B. D. Cullity, C. D. Graham: Introduction to Magnetic Materials, 2nd edition, IEEE Press, Wiley, 2009, ISBN:9780470386323. https://doi.org/10.1002/9780470386323
3. Isaac Chang and Yuyuan Zhao: Advances in Powder Metallurgy - properties, processing and applications, Woodhead Publishing Limited, 2013, ISBN: 9780857098900. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819726-4.00151-4
4. L.J. Huang, L. Geng, H-X. Peng: Microstructurally inhomogeneous composites: Is a homogeneous reinforcement distribution optimal?, Progress in Materials Science, 71 (2015), 93–168
Pre úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať dostatočné vedomosti z kompaktovaných práškových kompozitných materiálov s dôrazom na metódy prípravy mikro- a nano-kompozitných práškových materiálových systémov, štruktúrne a fyzikálne vlastnosti. Získa základné vedomosti z metód povlakovania, homogenizácie, lisovania a tepelného spracovania práškových materiálov, princípov tvorby štruktúry, elastických, elektrických a magnetických vlastností, ako aj ich aplikácie v elektrotechnike a elektronike.
Kreditové hodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta:
1 kredit: samoštúdium odporúčanej a doplňujúcej literatúry.
2 kredity: vypracovanie prezentácie na vybranú tému vyplývajúcu z obsahu predmetu, ktorá súvisí s témou dizertačnej práce.
1 kredit: samostatná príprava na záverečnú skúšku a jej úspešné absolvovanie.
slovenský a anglický
Výučba sa realizuje prezenčne alebo dištančne s využitím nástroja MS Teams. Formu výučby upresní vyučujúci na začiatku semestra a priebežne aktualizuje.
Obsahom predmetu sú nasledovné tematické oblasti:
1. Práškové kovové, nekovové, polymérne a hybridné materiály so špecifickými fyzikálnymi vlastnosťami – základné pojmy. 2. Elektrické, magnetické, tepelné, elastické pevnostné vlastnosti kompozitných materiálov. 3. Štruktúrne vlastnosti funkčných kompozitných materiálov. 4. Metódy prípravy práškových materiálov – mechanické legovanie, mechanochemická syntéza, povlakovanie práškových častíc, homogenizácia kompozitných práškov. 5. Metódy kompaktovania práškových kompozitných materiálov – lisovanie, spekanie, vsterkovanie práškov, izostatické lisovanie, lisovanie za tepla, spekania s asistenciou elektrických a magnetických polí, spekanie laserovým a elektrónovým lúčom, aditívna výroba, 3D tlač. 6. Charakterizácia práškových kompozitov a metódy merania funkčných vlastností. 7. Progresívne kompaktované práškové kompozitné materiály a ich aplikácia – feromagnetická, ferimagnetické materiály, magneticky mäkké kompozity, spekané magneticky tvrdé materiály, multifunkčné materiály pre elektroniku, smart kompozity.
Študent po absolvovaní prednášok a prezentácií preukáže adekvátne zvládnutie obsahu predmetu tak ako je definovaný osnovou predmetu a odporúčanou literatúrou. Výsledkom vzdelávania sú:
1. doplnenie a nadobudnutie znalostí o súvislostiach medzi parametrami technológie kompaktovania, štruktúrou a funkčnými vlastnosťami práškových materiálov.
2. znalosti špecifík metód charakterizácie funkčných vlastností materiálov.
3. vytvorenie terminologických a vedomostných predpokladov pre porozumenie aplikovateľnosti fyzikálnych javov v oblasti progresívnych práškových kompozitných materiálov a technológií.
Ch. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha 1985.
Ch. Kittel: Introduction to Solid State Physics, 7th edition, John Wiley and sons, New York 1996.
H.Ibach, H.Luth: Solid-State Physics, Springer, Berlin 1996.
M Tinkham: Introduction to Superconductivity, 2-nd edition, Mc Graw- Hill, New York 1996.
S. H. Simon: The Oxford Solid State Basics, Oxford University Press, Oxford 2013
https://solidstate.quantumtinkerer.tudelft.nl/
Na úspešné absolvovanie predmetu musí študent preukázať dostatočné porozumenie základným pojmom, konceptom a aplikáciám fyziky kondenzovaných látok. Študent si musí počas semestra priebežne osvojiť obsah učiva, aby získané poznatky mohol aktívne a tvorivo využiť pri navrhovaní a riešení konkrétnych experimentov počas praktických cvičení v laboratóriách. Podmienkou na získanie kreditov je navrhnutie experimentu v oblasti fyziky kondenzovaných látok po konzultácii s vyučujúcim s využitím laboratórnej techniky Centra Fyziky Veľmi Nízkych Teplôt, jeho úspešné riešenie a absolvovanie ústnej skúšky. (Príklad experimentu: Zobrazenie recipročnej mriežky pomocou RHEED, zobrazenie Fermiho obrysov pomocou kvázičasticovej interferencie v STM, určenie supravodivej medzery pomocou tunelovej spektroskopie, Andrejevova reflexia v mikrokontaktových spektrách, fonónový a elektrónový príspevok v mernom teple, zorbazenie magnetických domén Hallovou sondou atď.) Kreditové ohodnotenie predmetu zohľadňuje nasledovné zaťaženie študenta: priama výuka (3 kredity), samoštúdium (2 kredity), praktické činnosti v blokovej forme (2 kredity), individuálne konzultácie a hodnotenie (1 kredit). Minimálna hranica na absolvovanie predmetu je získanie aspoň 50% z celkového bodového hodnotenia, pričom je využívaná nasledovná hodnotiaca škála: A (90-100%), B (80-89%), C (70-79%), D (60-69%), E (50-59%), F (0-49%).
Slovenský, anglický
Predmet je realizovaný prezenčnou formou, v prípade potreby čiastočne dištančne v prostredí MS Teams.
1. Kryštálová štruktúra. Operácie symetrie. Základné typy mriežok. Báza a kryštálová štruktúra. Primitívna bunka. Indexy rovín kryštálu. Jednoduché kryštálové štruktúry. Neideálne kryštálové štruktúry.
2. Difrakcia na kryštále a recipročná mriežka. Dopadajúci zväzok. Braggova podmienka. Laueho podmienky. Experimentálne difrakčné metódy. Evaldova konštrukcia. Odvodenie amplitúdy rozptýlenej vlny. Brillouinove zóny. Fourierova analýza báze. Analýza difrakčných čiar.
3. Kryštálová väzba. Kryštály inertných plynov. Van der Wallsova-Londonova interakcia. Odpudivá interakcia. Rovnovážne mriežkové konštanty. Kohézna energia. Iónové kryštály. Madelungova energia. Výpočet Madelungovej konštanty. Kovalentné kryštály. Kovové kryštály. Kryštály s vodíkovou väzbou. Atómové polomery.
4. Fonóny – kmity mriežky. Kmity jednoatómových mriežok. Prvá Brillouinova zóna. Grupová rýchlosť. Limita spojitého prostredia. Určenie silových konštánt z experimentu. Mriežka s dvoma atómami v primitívnej bunke. Kvantovanie kmitov mriežky. Kvazihybnosť fonónu. Nepružný rozptyl neutrónov na fonónoch.
5. Fonóny – tepelné vlastnosti. Merné teplo. Plankovo rozdelenie. Einsteinov model. Hustota módov v jednom a troch rozmeroch. Debyov model merného tepla mriežky. Merné teplo kryštálov a skiel. Anharmonické kmity v kryštáloch - tepelná rozťažnosť. Rozptylové procesy - tepelná vodivosť.
6. Fermiho plyn voľných elektrónov. Energetické hladiny a hustota jednoelektrónových stavov v jednorozmernom prípade. Vplyv teploty na Fermi-Diracovo rozdelenie. Trojrozmerný plyn elektrónov. Merné teplo elektrónového plynu. Elektrická vodivosť a Ohmov zákon. Pohyb elektrónov v magnetických poliach. Klasický a kvantový Hallov jav. Tepelná vodivosť kovov.
7. Energetické pásy. Model takmer voľných elektrónov. Pôvod a veľkosť zakázaného pásu. Blochove funkcie. Kronigov-Penneyov model. Vlnová rovnica elektrónu v periodickom potenciáli. Približné riešenie v blízkosti hranice zóny. Počet vlnových stavov v páse. Kovy a izolátory.
8. Polovodičové kryštály. Zakázaný pás pre polovodiče. Pohybové rovnice. Diery. Efektívna hmotnosť. Kremík a germánium ako príklady polovodičov. Koncentrácia nosičov náboja. Prímesová vodivosť. Tepelná ionizácia donorov a akceptorov. Termoelektrické javy v polovodičoch.
9. Supravodivosť. Výskyt supravodivosti. Meissnerov jav. Izotopický jav. Merné teplo supravodiča. Londonova rovnica. Hĺbka vniku. Koherenčná dĺžka. BCS teória supravodivosti. Supravodiče I. a II. druhu. Josephsonove tunelovanie v supravodiči. Jednosmerný a striedavý Josephsonov jav. Makroskopická kvantová interferencia.
10. Diamagnetizmus a paramagnetizmus. Langevinov vzťah pre diamagnetizmus. Klasický výpočet polarizácie paramagnetika. Kvantová teória paramagnetizmu. Hundove pravidlá. Štiepenie hladín v kryštálovom poli. Adiabatická demagnetizácia paramagnetických solí. Jadrová demagnetizácia. Paramagnetická susceptibilita vodivostných elektrónov.
11. Feromagnetizmus a antiferomagnetizmus. Curieho teplota a výmenný integrál. Teplotná závislosť nasýtenej magnetizácie. Nasýtená magnetizácia pri absolútnej nule. Model spinových vĺn. Magnetický rozptyl neutrónov. Antiferromagnetické usporiadanie. Feromagnetické domény. Energia anizotropie. Pôvod domén. Hrúbka doménovej steny. Hysterézna slučka feromagnetika. Koercitívne pole. Hysterézna slučka jednomolekulového magnetu.
12. Nekonvenčné magnetické systémy. Vplyv absencie translačnej symetrie na magnetické vlastnosti trojrozmerných magnetických systémov. Spinové sklá. Geometrická a spinová frustrácia. Makroskopická degenerácia základného stavu. Spinová kvapalina a spinový ľad. Zvyšková entropia. Jednodoménové magnetické nanočastice.
Študent po absolvovaní prednášok a cvičení bude disponovať dostatočnými zručnosťami a fyzikálnymi vedomosťami umožňujúcimi samostatné riešenie širokej škály tradičných aj aktuálnych vedeckých problémov z fyziky kondenzovaných látok.
Vedenie študenta v rámci SOČ alebo ŠVOČ.
Vedením študenta v rámci SOČ alebo ŠVOČ doktorand preukazuje široké a vedecky podložené poznanie v študijnom odbore, ako aj poznanie širokého spektra metód a prístupov. Preukazuje spôsobilosť kriticky posúdiť odborný problém a jeho navrhované riešenie, ako aj vyhodnotiť ho a prípadne navrhnúť iné riešenie. Aplikuje poznatky a spôsobilosti z oblasti pedagogických vied do vlastného odboru.
Vedecká práca po zaslaní do redakcie vedeckého časopisu ako autor/spoluautor.
Zaslaním rukopisu do redakcie vedeckého časopisu ako autor/spoluautor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť formulovať vlastné myšlienky do štruktúrovanej podoby.
Vypracovanie oponentského posudku na záverečnú prácu.
Doktorand preukazuje široké a vedecky podložené poznanie v študijnom odbore, ako aj poznanie širokého spektra metód a prístupov. Preukazuje spôsobilosť kriticky posúdiť odborný problém a jeho navrhované riešenie, ako aj vyhodnotiť ho a prípadne odporúčiť iné riešenie. Aplikuje poznatky a spôsobilosti z oblasti pedagogických vied do vlastného odboru
Vystúpenie na seminári.
Aktívnou účasťou seminári doktorand preukazuje spôsobilosť identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu vo svojom vednom odbore. Demonštruje spôsobilosť reflektovať konkrétny vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie a komunikovať výsledky výskumu adekvátnymi prostriedkami a prostredníctvom slovenského alebo cudzieho jazyka.
Vedenie záverečnej práce.
Vedením záverečnej práce doktorand preukazuje široké a vedecky podložené poznanie v študijnom odbore, ako aj poznanie širokého spektra metód a prístupov. Preukazuje spôsobilosť kriticky posúdiť odborný problém a jeho navrhované riešenie, ako aj vyhodnotiť ho a prípadne navrhnúť iné riešenie. Aplikuje poznatky a spôsobilosti z oblasti pedagogických vied do vlastného odboru.
Publikácia prijatá v zahraničnom časopise ako autor/spoluautor.
Publikovaním v zahraničnom časopise ako autor/spoluautor doktorand preukazuje vysokú mieru spôsobilosti identifikovať, vyhodnotiť, aplikovať správne vedecké metódy alebo metodiku výskumu. Demonštruje spôsobilosť reflektovať vedecký problém využitím najnovších prístupov a ich kritickým aplikovaním. Preukazuje kompetentnosť inovatívnym spôsobom využívať jestvujúce teórie a koncepty, ako aj generovať nové originálne vedecké poznanie, ktoré dokáže publikovať podľa najvyšších kvalitatívnych a etických štandardov odboru. Doktorand preukazuje spôsobilosť kriticky vyhodnotiť a reagovať na podnety recenzentov, finalizovať vlastné myšlienky
Zodpovedný riešiteľ interného VVGS grantu.
Doktorand preukazuje spôsobilosť k vlastnému výskumnému problému spracovať úspešnú žiadosť v rámci interného grantového systému na UPJŠ. Získava zručnosti s návrhom výskumných etáp, ich časového harmonogramu, merateľných výstupov a adekvátneho rozloženia finančných prostriedkov. Samotným riešením interného VVGS grantu nadobúda spôsobilosť realizovať projektový zámer podľa stanoveného postupu, zodpovedať za dosiahnutie stanovených výstupov. Doktorand si ako zodpovedný riešiteľ osvojuje kompetencie v riadení projektu, jeho administrácii, prezentovaní výsledkov
Absolvovanie zahraničného študijného pobytu v trvaní menej ako 30 dní.
Absolvovaním krátkodobejšieho študijného pobytu doktorand preukazuje spôsobilosť reflektovať výskumné problémy a kriticky pracovať so zdrojmi na expertnej úrovni a v interdisciplinárnom kontexte, pričom je schopný generovať nové poznanie. Je spôsobilý aktívne komunikovať na expertnej úrovni vo viac ako jednom jazyku. Koná ako zodpovedný nezávislý vedec, pracuje samostatne i v skupine s cieľom posúvať hranice poznania a prenášať ich do iných oblastí výskumu, do praxe i smerom k širšej verejnosti. Dokáže kompetentne argumentovať a vysvetliť svoje myšlienky.
Absolvovanie zahraničného študijného pobytu v trvaní viac ako 30 dní.
Absolvovaním študijného pobytu doktorand preukazuje spôsobilosť reflektovať výskumné problémy a kriticky pracovať so zdrojmi na expertnej úrovni a v interdisciplinárnom kontexte, pričom je schopný generovať nové poznanie. Je spôsobilý aktívne komunikovať na expertnej úrovni vo viac ako jednom jazyku. Koná ako zodpovedný nezávislý vedec, pracuje samostatne i v skupine s cieľom posúvať hranice poznania a prenášať ich do iných oblastí výskumu, do praxe i smerom k širšej verejnosti. Dokáže kompetentne argumentovať a vysvetliť svoje myšlienky.