Katedra fyziky povrchů a plazmatu

Nabídka témat diplomových prací pro šk. rok 2025/2026

zobrazit předchozí rok (2024/2025), další rok (2026/2027)

cepice Katedra fyziky povrchů a plazmatu vypisuje pro školní rok 2025/2026 následující témata diplomových prací.

Zápis Zájemce prosíme, aby se zapisovali v sekretariátu KFPP ve 2. patře KO Troja.

Práce pro obor Fyzika povrchů a ionizovaných prostředí

Pracovní skupina fyziky plazmatu a modelování

Pracovní skupina kosmické fyziky

Reakce kladných iontů s molekulami při nízkých teplotách
Reactions of cations with molecules at low temperatures


Vedoucí: Doc. RNDr. Petr Dohnal, Ph.D.
Konzultant: RNDr. Serhiy Rednyk, Ph.D. - A024

Anotace:
1) Rešerše problematiky reakcí iontů a molekul při nízkých teplotách. 2) Seznámení se s experimentální aparaturou a průběhem měření. 3) Návrh experimentu a úprava měřícího systému pro vybraný projekt. 4) Provedení experimentu a zpracování výsledků.

Seznam odborné literatury

[1] Smith I.W.M., Low temperatures and cold molecules, World Scientific Publishing, Singapore 2008, ISBN 978-1-84816-209-9. [2] Ghosh P.K., Ion Traps, Clarendon Press, Oxford 1995, ISBN 978-0198539957. [3] Atkins P.W., Physical Chemistry, Oxford University Press, New York 2002, ISBN 0-19-879285-9. [4] Další časopisecká literatura podle dohody s vedoucím práce.

Upoutávka

V mnoha prostředích hrají významnou roli reakce kladných iontů s molekulami. Příkladem takového prostředí jsou chladné oblasti mezihvězdného prostoru. V oblacích plynu probíhá mnoho reakcí iontů a molekul a dochází i ke vzniku komplikovaých molekul jako jsou polyaromatické uhlovodíky. V současné době bylo v mezihvězdném prostoru detekováno více než 300 různých molekul a molekulárních iontů a jejich počet stále roste. Mnohé z reakcí iontů a molekul nejsou stále ještě prozkoumány při nízkých teplotách důležitých pro astrofyziku. Při takových podmínkách mají mnohé jednoduché molekuly jen několik obsazených energetických stavů a tak je možno podrobně studovat i dynamiku reakcí. Pro popsané studium je v naší laboratoři k dispozici vysoko-vakuová aparatura pro záchyt a analýzu iontů. Cílem práce je studium reakcí jednoduchých kladných iontů s molekulami při teplotách charakteristických pro mezihvězdné oblaky plynu (pod 100 K). Student bude spolupracovat na několika projektech a seznámí se také s moderní vakuovou technikou i s řízením experimentu. Je vítána vlastní iniciativa zájemce o práci.

Rovníkový šum a jeho šíření zemskou magnetosférou
Equatorial noise and its propagation through the Earth’s magnetosphere


Vedoucí: Prof. RNDr. František Němec, Ph.D. - A243, tel. 2330

Anotace:

Družice Van Allen Probes (2012-2019) poskytovaly systematická měření všech šesti složek elektromagnetického pole v blízkosti rovníkové roviny. Získaná data tak umožňují analyzovat nejen intenzitu elektromagnetických vln, ale také odpovídající směry jejich šíření. Rovníkový šum představuje jednu z hlavních přírodních emisí hvizdového módu v zemské magnetosféře. Díky jeho charakteristické polarizaci (magnetické pole je prakticky lineárně polarizováno podél vnějšího magnetického pole) jsou dosavadní studie zaměřené na azimutální směry jeho šíření poměrně omezené. Předmětem této práce je využít vícesložková data družic Van Allen Probes ke studiu azimutálních směrů šíření rovníkového šumu v závislosti na relevantních parametrech, především na lokálně určené koncentraci plazmatu. Tyto experimentálně získané výsledky budou následně interpretovány s využitím ray-tracing výpočtů.

Zásady pro vypracování:

1. Seznámení se s družicemi Van Allen Probes, jejich vědeckými přístroji a formátem dostupných dat. 2. Identifikace frekvenčně-časových intervalů obsahujících rovníkový šum a určení odpovídajících směrů šíření. 3. Systematická analýza směrů šíření v závislosti na relevantních parametrech, zejména na koncentraci plazmatu. 4. Pokus o interpretaci pozorovaných závislostí s využitím ray-tracing výpočtů.

Seznam odborné literatury:

[1] D. A. Gurnett, A. Bhattacharjee: Introduction to Plasma Physics: With Space, Laboratory and Astrophysical Applications. Cambridge University Press, 2005. [2] M. G. Kivelson, C. T. Russell: Introduction to Space Physics. Cambridge University Press, 1995. [3] O. Santolík, M. Parrot, F. Lefeuvre: Singular Value Decomposition Methods for Wave Propagation Analysis. Radio Sci. 38(1), 1010, doi: 10.1029/2000RS002523, 2003. [4] Články v odborných časopisech doporučené vedoucím práce.