Hledáme studenty pro posílení vědeckého týmu Centra excelence v základním výzkumu AdMat Motivací centra AdMat a zároveň hlavním potenciálním přínosem pro studenty, kteří by se do něj zapojili, je síť vzájemně se doplňujících pracovišť, která společně disponují širokou škálou experimentálních metod. Studenti si mohou zapsat práci na zvoleném pracovišti a zároveň mají přístup k vybavení celého centra. Fyzikální ústav AV ČR, odd. Funkčních materiálů Hlavní výzkumná témata Oddělení funkčních materiálů FzÚ AVČR: feromagnetické materiály s tvarovou pamětí funkční materiály pro chytré struktury a kompozity nové intermetalické slitiny Heuslerova typu (příprava, charakterizace a růst monokrystalů) rentgenografie a neutronová difrakce martensitických deformací in-situ transmisní a rastrovací elektronová mikroskopie,včetně unikátního nového dvousvazkového skenovacího mikroskopu Tescan FERA3 Matematicko-fyzikální fakulta UK Katedra fyziky materiálů (KFM) MFF UK se zaměřuje na výzkum moderních materiálů pro konstrukční a funkční aplikace. Pozornost je věnována především vztahu mezi mikrostrukturou, mechanickými a teplotními vlastnostmi kovů, slitin, intermetalik, kompozitů s kovovou matricí a materiálů s jemnozrnnou strukturou či nanomateriálů. KFM nabízí především špičkově vybavenou laboratoř mikroskopických metod s transmisním elektronovým mikroskopem (TEM), dvěma skenovacími elektronovými mikroskopy (SEM) a mikroskopem atomových sil (AFM). Více informací o laboratoři lze nalézt na http://material.karlov.mff.cuni.cz Kontakt: Doc. RNDr. Miloš Janeček, CSc., milos.janecek@mff.cuni.cz Příklad výzkumných témat KFM pro bakalářské a magisterské práce: 1. Hořčíkové slitiny pro biomedicínské aplikace Vstřebatelné stenty (nejčastěji polymerní) nezpůsobují problémy při vrůstání do tkáně jako je tomu u trvalých kovových stentů, na druhé straně však nevykazují dobré mechanické vlastnosti. Skoubením pozitivních vlastností obou typů je vytvoření stentu z kovového materiálu, který by v těle degradoval bez nežádoucích zdravotních komplikací. 2. Strukturní stabilita nanokrystalických hořčíkových slitin. V poslední době probíhá intenzivní výzkum vlastností submikrokrystalických a namokrystalických materiálů. Motivací tohoto výzkumu je celá řada unikátních vlastností této skupiny materiálů. Takto vytvořený materiál není ve stavu termodynamické rovnováhy a za vyšších teplot může dojít k nežádoucímu růstu zrna. Cílem práce je studovat několik vybraných slitin na bázi hořčíku a stanovit teplotní obory stability struktury. Ústav fyziky plazmatu AV ČR Oddělení materiálového inženýrství ÚFP (IPP) Akademie věd ČR Naším hlavním oborem činnosti je studium fyzikálních a chemických procesů v materiálech při a po jejich interakci s plazmatem. Jsme jedním z mála pracovišť na světě, které má možnost jak připravovat nástřiky a kompaktní materiály s pomocí plazmatu (plazma jako nástroj), tak studovat materiály po jejich expozici ve vysokoteplotním plazmatu tokamaku (plazma jako problém). Věnujeme se vývoji nových materiálů pro extrémní podmínky (tokamakové plazma, vysoce korozivní a abrazivní prostředí, vysoké teploty, atd.), jejich charakterizaci a testování. Klíčové technologie: Vodou stabilizovaný plazmatron WSP – plazmové stříkání materiálů Spark Plasma Sintering SPS – moderní metoda slinování Více informací lze nalézt na stránkách http://www.ipp.cas.cz/Mi/ Kontakt: Ing. Tomáš Chráska, Ph.D. tchraska@ipp.cas.cz Příklad výzkumných témat IPP pro bakalářské a magisterské práce: 1. Slinování nanomateriálů a kompozitů pomocí SPS. Spark Plasma Sintering je metoda slinování práškových materiálů pomocí ohmického ohřevu průchodem pulzujícího stejnosměrného proudu. Vysoké rychlosti ohřevu umožňují zachování nanometrické struktury výchozího prášku a tím dosažení unikátních makroskopických vlastností. Cílem práce je slinování vybraných nanomateriálů a výroba kompozitů s řízenými vlastnostmi. 2. Příprava funkčně gradovaných vrstev plazmovým stříkáním Plazmové stříkání umožňuje vytvářet kompozitní vrstvy, u nichž je možno řízením lokálního chemického složení nebo mikrostruktury cíleně měnit vlastnosti ve směru kolmém na rovinu substrátu. Cílem práce je příprava takovýchto vrstev a studium jejich vlastností. In-situ studium porušování plazmových nástřiků a SPS nanokompozitů Cílem práce je sledování šíření trhlin v mikrostruktuře SPS nanokompozitů a plazmových nástřiků přímo v komoře řádkovacího elektronového mikroskopu. Základem funkčních chování je zde martensitická transformace, tedy bezdifúzní fázová transformace do fáze s nižší symetrií, která vykazuje snadnou obří deformaci (feroelastika). Při kombinaci se spontánním upořádáním magnetického momentu (feromagnetika) či elektrické polarizace (feroelektrika) jde o multiferoické chování, které vede k novým fyzikálním jevům, např. k jevu magnetické tvarové paměti. Kontakt: Dr. Oleg Heczko, heczko@fzu.cz Příklad výzkumných témat pro práce bakalářské i magisterské: Pohyb dvojčatového rozhraní v martensitu pod napětím - korelace pozorování pomocí optického a elektronového mikroskopu. Vzájemné ovlivnění magnetických domén a martensitických strukturních domén - příklad multiferoického chování. Nové multiferoické materiály, příprava, charakterizace a studium fyzikálních vlastností. Ústav jaderné fyziky AV ČR ÚJF využívá horizontálních neutronových kanálů u výzkumného reaktoru v Řeži u Prahy k materiálovému výzkumu pomocí difrakce termálních neutronů. Výhod neutronového záření (vysoká prostupnost většinou materiálů, magnetický rozptyl, nemonotónní závislost rozptylové amplitudy na atomovém čísle) je využíváno na pěti difraktometrech infrastruktury CANAM k ex- či in- situ studiu struktury (krystalografické i magnetické) pokročilých materiálů, fázových transformací (i za vysokých a nízkých teplot a při termo-mechanickém namáhání), mikrostruktury (precipitace, porozita, hustota dislokací, velikost zrna), reziduálních napětí v kovech a keramikách. Kontakt: RNDr. Pavel Strunz, CSc., strunz@ujf.cas.cz Ústav termomechaniky AV ČR V Laboratoři ultrazvukových metod (LUM) Ústavu termomechaniky Akademie věd ČR byla vyvinuta původní metoda vyšetřování mechanických vlastností a charakterizace materiálů, založená na modální analýze volného kmitání miniaturního vzorku zkoumané látky - bezkontaktní resonanční ultrazvuková spektroskopie. Příklady možných výzkumných témat ÚJF pro práce bakalářské i magisterské • In-situ charakterizace kovových materiálů při jejich termo-mechanickém zpracování • Struktura a mikrostruktura moderních vysokoteplotních slitin (slitiny na bázi Co-Re) • Porozita v materiálech (např. superplastické keramiky, tepelné bariéry, porézní kovové membrány) • Vnitřní napětí v slitinách, keramikách, kompozitech nebo funkčně gradovaných komponentách. Laboratoř LUM nabízí využití stávající metodiky bezkontaktní resonanční ultrazvukové spektroskopie se zaměřením na nové materiály a pokročilé technologie. Uvedená analýza je často nezbytná pro popis vazby mezi vlastnostmi materiálu a mikrostrukturou, což má dopad i na očekávaný aplikační přínos studovaných materiálů. Více informací o laboratoři lze nalézt na stránkách http://lum.it.cas.cz Kontakt: Ing. Michal Landa, CSc., ml@it.cas.cz LUM nabízí studentům témata využívající špičkově vybavené zázemí pro práci experimentální i teoretickou a možnosti úzké spolupráce s řadou renomovaných pracovišť v zahraničí Stanovení průběhu vnitřního napětí v funkčně gradované keramické kloubní náhradě Příklad výzkumných témat LMU pro bakalářské a magisterské práce: 1. Objemový grafén – materiál připravený keramickým sintrováním z grafénových nanodestiček. Díky rychlému sintrovacímu procesu se z nanodestiček nestihne vytvořit grafit (tuha), ale většina jich zůstane ve stavu grafénu. Vlastnosti objemového grafénu budou porovnány s vlastnostmi objemových uhlíkových nanotrubiček. 2. Monokrystaly slitin s tvarovou pamětí – vývoj elastických koeficientů bezdifúzně transformujících materiálů s teplotou. K dispozici jsou monokrystaly CuAlNi, CuAlMn, NiMnGa, CoNiAl a NiTiFe. V případě těchto materiálů je zajímavé pozorovat anomální měknutí některých ultrazvukových módů v blízkosti fázových transformací. 3. Mikrokompozitní materiály a materiály s vnitřní architekturou připravené metodou robocasting – materiály tvořené tenkými sítěmi keramik (extrémně lehké a zároveň pevné). V důsledku struktury mohou vykazovat řadu velmi exotických elastických vlastností (záporná Poissonova čísla, atd.). Analýza magnetické struktury magneto-kalorického materiálu FeMnSi0.5P0.5. EBSD orientační mapa a pólové obrazce (0001) Mg slitiny AZ31 po ECAP FAQ Co jsou to Centra excelence? Projekty GAČR na podporu špičkového základního výzkumu. Jejich podstatou jsou velké interdisciplinární výzkumné týmy složené z pracovních skupin v různých výzkumných institucích. Čím se liší od „normálního“ projektu? Je jich „málo“. AdMat byl v roce 2014 financován jediný z Technických věd. Koho můžu kontaktovat? Vedoucí jednotlivých pracovních skupin uvedených výše.