Novinky: Fyzikální ústav

Přihlásit se k odběru zdroj Novinky: Fyzikální ústav
Aktualizace: 22 min 28 sek zpět

Čtyři mladí vědci z FZÚ získali Prémii Otto Wichterleho

12. Červen 2018 - 20:21

Prémii Otto Wichterleho převzalo letos 6. června z rukou předsedkyně AV ČR Evy Zažímalové v pražské vile Lanna dvacet tři mladých odborníků. Mezi nimi byli také čtyři ocenění z Fyzikálního ústavu AV ČR - Mgr. Jan Ebr, Ph.D., RNDr. Hana Lísalová, Ph.D., Mgr. Oleksandr Stetsovych, Ph.D., a Ing. Jakub Železný, Ph.D. Prémie Otto Wichterleho je prestižní ocenění spojené s finanční odměnou udělované Akademií věd České republiky vynikajícím mladým vědcům a vědkyním od roku 2002. Podmínku je, že oceněný musí pracovat pro AV ČR, musí být nositelem vědecké hodnosti a nesmí být starší 35 let. Cena nese jméno proslulého českého fyzika známého především díky vynálezu kontaktních čoček.

Mgr. Jan Ebr, Ph.D.

Tématem vědecké práce Mgr. Jana Ebra, Ph.D., jsou modely hadronových interakcí. Jako první spojil fenomenologickým přístupem pozorovaný přebytek mionů v datech kosmického záření o nízkých energiích s nejnovějšími výsledky pozorování mionového přebytku na nejvyšších energiích primárních částic na Observatoři Pierra Augera v Argentině. Svůj výzkum prezentoval na mezinárodních konferencích a publikoval v renomovaných recenzovaných časopisech.

Druhou oblastí aktivit J. Ebra je studium atmosférických podmínek na astročásticových observatořích. Teleskopy FRAM jsou nyní instalovány na observatoři Pierra Augera a na místě budoucí observatoře CTA. Další takové zařízení se testuje ve Fyzikálním ústavu AV ČR v Praze a další je výrobě. Nejnověji se mu podařilo spolu s kolegy prokázat vyhovující přesnost této metody pro potřeby observatoře CTA. Teleskopy FRAM mají na rozdíl od lidarových systémů velkou výhodu, že pozorování nijak neovlivňuje detekci spršek kosmického záření.

RNDr. Hana Lísalová, Ph.D.

Hana Lísalová se zabývá výzkumem a vývojem optických biosenzorů a funkčních povrchů. Dosáhla řady mezinárodních úspěchů a získala respekt mezi vědeckou komunitou v celosvětovém měřítku. Je autorkou několika desítek odborných článků ve špičkových odborných časopisech (např. Analytical Chemistry, Biosensors and Bioelectronics, Nucleic Acids Research, Biomaterials aj.).

Hana Lísalová je také autorkou tří kapitol v knihách a původcem pěti podaných patentových přihlášek, z nichž tři patenty již byly uděleny. Pravidelně přednáší na mezinárodních prestižních konferencích v oboru (Europtrode, OSA Advanced Photonics Congress). V období 2013–2017 pracovala jako vědecká pracovnice v Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR, od listopadu 2017 dále rozvíjí svoji vědeckou práci ve Fyzikálním ústavu AV ČR, kde v současné době buduje nový výzkumný tým zaměřený na výzkum funkčních povrchů a jejich interakci s biomolekulárními systémy. Hana Lísalová úspěšně vede práce studentů doktorského a magisterského studia a aktivně se podílí na popularizaci vědecké práce.

Mgr. Oleksandr Stetsovych, Ph.D.

Mgr. Olexandr Stetsovych, Ph.D., je uznávaným odborníkem světové úrovně v oblasti rastrovacích mikroskopů a je spoluautorem řady významných prací, které publikovaly přední vědecké časopisy (Nature Chemistry, Nature Communications). Jeho práce přispěla nejen k rozvoji rastrovacích mikroskopů, ale i k hlubšímu pochopení materiálových vlastností povrchů a nanostruktur. Významně se podílel na pracích o nových možnostech zobrazení molekulárních nanostruktur a povrchů pevných látek pomocí rastrovacích mikroskopů.

Mimo jiné poprvé prokázal existenci piezoelektrického efektu na jednotlivých molekulách pomocí mikroskopie skenovací sondy. V současné době se intenzivně zkoumá možnost využití piezoelektrického efektu v nanotechnologiích. Právě prokázání piezoelektrického efektu na úrovni jednotlivých molekul, což je jeden z klíčových předpokladů pro jeho aplikaci v molekulární elektronice, zůstávalo pro vědce dlouho výzvou. Tento průlom umožní novou koncepci navrhování budoucích molekulárních zařízení, jako jsou motory, snímače nebo generátory elektrické energie na úrovni nanometrů.

Ing. Jakub Železný, Ph.D.

Pouhé dva roky po doktorátu má Ing. Jakub Železný, Ph.D., za sebou mimořádně úspěšnou vědeckou dráhu. V roce 2014 publikoval jako první autor teoretickou předpověď jevu, který umožňuje elektrický zápis informace v antiferomagnetické paměti. V roce 2016 svými mikroskopickými výpočty doplnil práci, ve které je zveřejněno první experimentální pozorování tohoto jevu. Tyto práce, které mají dnes již přes 200 citací, otevřely nový obor tzv. antiferomagnetické spintroniky. Svědčí o tom i publikování speciálního vydání časopisu Nature Physics v březnu 2018. Jakub Železný se na tomto speciálním vydání podílel jako první autor přehledového článku o elektrickém zápisu a čtení informace v antiferomagnetických pamětech.

Jakub Železný se od počátečních modelových výpočtů rychle přesunul k mikroskopickým simulacím pomocí nejmodernějších ab initio metod. Tyto metody si osvojil během několikaměsíční stáže ve Forschungszentrum Jülich v Německu, které je světově uznávaným střediskem pro ab nitio výpočty transportních jevů v pevných látkách. Po obhájení doktorské práce získal Jakub Železný postdoktorské místo v Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids v Drážďanech, kde se specializují na materiálový výzkum. Jakub Železný natolik zaujal vedení Max Planckova ústavu, že se zasadilo, aby mu byl udělen prestižní grant Max Planck Partner Group. Tento program podporuje mladé vědce při založení vlastní vědecké skupiny na novém pracovišti a pokračování spolupráce s Max Planckovými ústavy. Jakub Železný využije udělený grant k založení skupiny spintronických ab initio výpočtů v Oddělení spintroniky a nanoelektroniky Fyzikálního ústavu AV ČR. Jeho skupina bude mimo jiné klíčová pro úspěšné řešení nově uděleného evropského projektu ASPIN, který koordinuje Fyzikální ústav a kromě tří ústavů Maxe Plancka se jej účastní další partněři z Německa, Velké Británie a Španělska.

Kategorie: Novinky z AV a FZÚ

Vědci učinili průlom v poznání pohybu a struktury iontových hydrátů

16. Květen 2018 - 22:17

Čeští vědci ve spolupráci s čínskými kolegy jako první na světě dokázali zobrazit strukturu a měřit pohyblivost iontových hydrátů sodíku, tedy shluků neboli klastrů molekul vody a atomu sodíku, které se podílejí na řadě významných každodenních fyzikálních, chemických i biologických procesů. Díky speciální metodě potvrdili, že pohyblivost těchto miniaturních objektů, která ovlivňuje jejich účinnost, souvisí s vnitřním uspořádáním. Studii publikoval v těchto dnech časopis Nature [1]. Na práci se podílel Pavel Jelínek z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR a Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů Univerzity Palackého v Olomouci. Podle něj se autorskému týmu podařilo zaplnit jedno z bílých míst v chemii, biologii i fyzice. Hydratace iontů na površích má velký význam například při korozi, v elektrochemii či při transportu iontů v živých organismech. Bez iontových hydrátů by nemohly fungovat buňky, rozpouštět se soli, vyskytují se například v iontových nápojích.

Udělali jsme další krok k pochopení toho, jak funguje transport hydrátů a jaký vliv má jejich struktura na jejich pohyblivost. Jedná se o důležitý pokrok, nikdo jiný dosud nebyl schopný studovat tyto látky, jejich pohyb a strukturu s takovou přesností,“ uvedl Jelínek, mezinárodně uznávaný odborník na teoretické a experimentální studium fyzikálních a chemických vlastností molekulárních struktur na površích pevných látek pomocí rastrovacích mikroskopů.

Čínští kolegové nejprve připravili různé typy klastrů, kdy se k atomu sodíku připoutaly různé počty molekul vody. Výsledky těchto atomárních hrátek následně vědci zkoumali pomocí speciálně upravených rastrovacích mikroskopů. Zásadní objev by však nebyl možný bez speciální metody, na jejímž vývoji se významně podíleli čeští fyzici a letos v lednu ji publikoval časopis Nature Communications [2].

Problémem při studiu těchto klastrů jsou jejich poměrně slabé vnitřní vazby, které hrot mikroskopu snadno naruší. S pomocí nové zobrazovací metody dokážeme tuto překážku překonat tím, že na hrot zavěsíme molekulu oxidu uhelnatého. Díky její přítomnosti jsme schopni vidět nejen to, zda iont obklopují jedna, dvě nebo třeba tři molekuly vody, ale sledujeme i uspořádání jednotlivých molekul, aniž bychom narušili strukturu studovaného klastru iontového hydrátu,“ vysvětlil Jelínek. Když vědci detailně znali složení a podobu sledovaných klastrů, pomocí elektrického pulsu je rozhýbali a měřili jejich pohyblivost. Obecně platí, že čím je mobilita klastrů vyšší, tím jsou účinnější. „Zjistili jsme, že nejrychleji se pohybuje iont sodíku hydratovaný třemi molekulami vody. Z toho vyplývá, že právě tento typ klastru bude hrát významnou roli pro možnost řízení transportu sodíku v biologii nebo ovlivňovat korozi, “ doplnil Jelínek.

Možnost vidět jednotlivé molekuly, manipulovat s nimi a dokonce zobrazit i chemické vazby byla ještě poměrně nedávno nepředstavitelná. Umožnil to až rozvoj rastrovacích mikroskopů s atomárním rozlišením, který vědcům otevřel nové možnosti poznání mimo jiné v oblasti charakterizace a modifikace nanostruktur.

Schematický obrázek popisující indukovaný pohyb iontového hydrátu směrem k hrotu mikroskopu pomocí elektrického pulsu. Výzkum ukázal, že iontový hydrát tvořený jedním atomem sodíku (fialová kulička) obklopený třemi molekulami vody (vodík-bíla kulička, kyslík červená kulička) vykazuje výrazně větší pohyblivost než jiné druhy hydrátů tvořenými různým počtem molekul vody. Pohyblivost iontových hydrátů je výrazně ovlivněna jejich strukturou.

Literatura
[1] J. Peng, D. Cao, Z. He, J. Guo, P. Hapala, R. Ma, B. Cheng, J. Chen, W. J. Xie, X.-Z. Li, P. Jelínek, L.-M. Xu, Y. Q. Gao, E.-G. Wang, and Y. Jiang, The effect of hydration number on the interfacial transport of sodium ions, Nature (2018)
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0122-2
[2] J. Peng, J. Guo, P. Hapala, D. Cao, R. Ma, B. Cheng, L. Xu, M. Ondráček, P. Jelínek, E. Wang, Y. Jiang, Weakly perturbative imaging of interfacial water with submolecular resolution by atomic force microscopy, Nature Communication 9 (2018) 122(1) - 122(7).

Kategorie: Novinky z AV a FZÚ

Středoškoláci budou vyrábět kvantové tečky v laserových laboratořích

27. Duben 2018 - 19:18

Laserová centra Fyzikálního ústavu ELI Beamlines a HiLASE v Dolních Břežanech již podruhé nabízí středoškolským studentům možnost přihlásit se do Talentové akademie. Umožní tak dvanácti vybraným studentům zapojit se do vědeckého projektu v oblasti kvantové fyziky, která popisuje chování světa na úrovni atomů. Zde v mikrosvětě platí jiné zákony, než které známe z každodenního života. Ty kupříkladu umožňují částicím existovat na dvou místech zároveň anebo se teleportovat. Tyto jevy, jak vytržené ze sci-fi filmu, dnes už vědci umí pozorovat i ve svých laboratořích.

„Pro tento ročník jsme vybrali zajímavé a aktuální téma kvantových teček, což jsou malé krystaly tvořené pár stovkami atomů, na nichž už můžeme pozorovat kvantové jevy,” upřesňuje námět letošní Talentové akademie Zbyněk Hubka, vědecký pracovník ELI Beamlines. Právě kvantové tečky dnes už nacházejí své uplatnění například v displejích, medicíně nebo třeba kvantových počítačích.

Účastníci Talentové akademie 2017

Hlavním cílem Talentové akademie je ukázat středoškolákům skutečnou podobu vědecké práce, která začíná studiem literatury, pokračuje návrhem a realizací experimentu a končí předáním výsledků kolegům a veřejnosti. “Snažíme se mladým lidem ukázat vědu bez předstírání. Tedy i možná úskalí spolupráce ve vědeckém týmu, vyčerpání při práci v laboratoři, kde člověk mnohdy musí jít až na hranici svých fyzických i psychických možností, ale především ty okamžiky euforie, když člověk uspěje a něco objeví,” dodává Hana Strnadová z PR oddělení ELI Beamlines.

Unikátní na Talentové akademie je volnost, kterou studenti mají. Na začátku je zadaný vědecký problém, studenti se naučí pracovat s potřebnými vědeckými přístroji a osvojí si základní postupy. A pak už je to jen na nich a na jejich týmech, jaký postup práce navrhnou, jakým způsobem provedou jednotlivé experimenty a zpracují získaná data. Vědečtí pracovníci jim v laboratoři pomáhají a usměrňují jejich nápady do rámců možností současné vědy a technologií. „Myšlení mladých lidí není ještě zatíženo stereotypy, které vědec během své práce získává, a proto mnohdy středoškoláky napadají tak inovativní řešení, nad nimiž s kolegy jen kroutíme hlavou,” poznamenává výzkumník Michal Vyvlečka z centra HiLASE. „Jejich nadšení je pak pro nás motivací do dalších ročníků,” dodává.

Vědci v laserové laboratoři

ELI Beamlines a HiLASE tímto naprosto ojedinělým způsobem pomáhají vychovávat další generaci vědců. Ostatně nejlepším účastníkům Talentové akademie je nabídnuta další spolupráce právě v rámci laserových center. A že je to příležitost více než zajímavá, dokazuje i Beáta Plaskurová, která se zúčastnila minulého ročníku: „Talentová akademie mi dala velkou spoustu praktických zkušeností, které běžný student střední školy jen tak nezíská. Navíc mi ukázala, jaké možnosti v oblasti laserové fyziky dnes mám, a především mě motivovala k dalšímu studiu.”

Od 18. 4. 2018 je možné se hlásit do Talentové akademie 2018 a usilovat o místo mezi 12 studenty, kteří jako jediní v letošním roce dostanou možnost si vyzkoušet práci v laserových centrech.

Základní informace pro zájemce:
Organizátoři: Fyzikální ústav AV ČR – laserová centra ELI Beamlines a HiLASE
Nezávislá porota je složena z vědců Fyzikálního ústavu Akademie věd.
Profil uchazeče: student čtyřletého gymnázia, vyšších stupňů osmiletého gymnázia (kvinta – oktáva) či odborné SŠ se zájmem o přírodovědné předměty, zejména pak fyziku.
12 finalistů bude vybráno odbornou porotou do 20. 7. 2018 a výsledky budou zveřejněny na stránkách Fyzikálního ústavu AV ČR www.fzu.cz.

Více informací: www.fzu.cz/talentova-akademie, www.facebook.com/TalentovaAkademie
Ilustrační fotografie: bit.ly/IlustracniFoto_TA2018
Uzávěrka přihlášek: 17. 6. 2018
Online přihláška: bit.ly/TalentovaAkademie_2018

Kontakt:
HiLASE: Radka Kozáková, Radka [dot] Kozakovahilase [dot] cz, 601 560 164
ELI Beamlines: Hana Strnadová, Hana [dot] Strnadovaeli-beams [dot] eu, 601 560 333

Kategorie: Novinky z AV a FZÚ

Objevy v oblasti antiferomagnetických materiálů mění způsob ukládání dat

16. Duben 2018 - 16:38

Širokou pozornost vzbudily objevy mezinárodního vědeckého týmu projektu ASPIN pod vedením Tomáše Jungwirtha z Oddělení spintroniky a nanoelektroniky Fyzikálního ústavu Akademie věd České republiky.

K vytvoření nového typu paměti totiž jeho členové jako první na světě použili antiferomagnety, tedy materiály, o jejichž využitelnosti se dříve nespekulovalo ani teoreticky. Nové objevy nejen umožňují tisícinásobně rychlejší zápis do pamětí, ale mají i slibné aplikace v oblastech jako umělá inteligence a neuronové sítě.

K ovládání antiferomagnetů je potřeba zhotovit cívky (a), které výtváří opačné magnetické pole u sousedních atomů v krystalové mřížce (červená a modrá cívka). Doslova toto udělat není prakticky možné. V krystalech jako je CuMnAs ovšem vzniknou takové „atomové cívky“ samy od sebe působením běžných elektrických proudů. To otevírá možnost využití antiferomagnetů v mikroelektronice (b), například pro paměti využitelné v umělých neuronových sítích (c).

Současná paměťová média, jako jsou třeba harddisky v našich počítačích, využívají pro záznam jev zvaný magnetizace. Ve feromagnetických materiálech jsou spiny elektronů orientované jedním směrem a tím společně přispívají k magnetizaci látky. Díky tomu je možné je snadno ovládat, např. pomocí magnetického pole, a detekovat. Zároveň po vypnutí zapisovacího magnetického pole zůstávájí spiny společně a trvale v zapsaném směru a mohou tak sloužit k ukládání informace. V nemagnetických materiálech jsou spiny elektronů orientovány nahodile, magnetizace je nulová a nedají se proto využít pro paměti.

Zařízení pro růst tenkovrstvých krystalů (včetně antiferomagnetů) technologií epitaxe z molekulárních svazků.

Antiferomagnety, na které se projekt ASPIN zaměřuje, se navenek chovají jako běžné nemagnetické materiály. Spiny elektronů v nich ovšem nejsou orientovány nahodile, ale jejich orientace se pravidelně střídá od jednoho ke druhému atomu v mřížce. Materiál má tedy v sobě dvě prolínající se magnetizace orientované opačným směrem a jejich účinek se tak navenek navzájem ruší. Z tohoto důvodu se antiferomagnety dlouho zdály být nezajímavé pro praktické využití.

Vědci z Fyzikálního ústavu však představili nejen nové fyzikální jevy, kterými lze antiferomagnety použít k zápisu, čtení a ukládání informací, ale ukázali i experimentální zařízení, které je možné připojit k běžnému počítači a ukázat na něm princip antiferomagnetické paměti.

Vedoucí oddělení Tomáš Jungwirth u zařízení pro růst tenkovrstvých krystalů.

U běžných magnetických pamětí slouží k zápisu informací obyčejné elektromagnetické cívky. Vzhledem ke struktuře antiferomagnetických materiálů bylo ale potřeba vytvořit podobné „cívky“ přímo u jednotlivých atomů. K tomu napomohla krystalová struktura zkoumaných antiferomagnetů CuMnAs nebo Mn2Au, které si při průchodu běžného elektrického proudu takové virtuální atomové cívky vytvoří samy od sebe.

Nový způsob zápisu informací může v budoucnu zrychlit práci počítačů, protože pro záznam stačí extrémně krátké – pikosekundové – elektrické výboje, což je tisíckrát kratší doba než v dnes používaných feromagnetických součástkách. Přečtení informace je také relativně snadné, protože se při zápisu mění elektrický odpor materiálu.

Oddělení spintroniky a nanoelektroniky Fyzikálního ústavu v Laboratoři MBE.

Antiferomagnetická paměť má i další překvapivé vlastnosti. Například nemusí být binární (klasické počítačové paměti používají zápis do dvojkové soustavy ve formě jedniček a nul), protože může měnit odpor postupně, a nedokáže ji narušit ani velmi silné vnější magnetické pole.

Projekt ASPIN má za cíl rozvinout výzkumný směr založený na antiferomagnetické spintronice. Spintronika je obor elektroniky zabývající se využitím spinu elektronů, přičemž spin představuje kvantovou vlastnost kterou lze popsat jako vnitřní moment hybnosti částice. Z výzkumného hlediska jde projekt daleko nad rámec magnetických pamětí. Zabývá se i průnikem spintroniky s dalšími moderními oblastmi fyziky, jako jsou Diracovy kvazičástice a topologické fáze v pevných látkách.

Na počátku letošního roku tým publikoval sérii článků na téma antiferomagnetické spintroniky v časopisech Science Advances, Nature Nanotechnology a Nature Communications. Časopis Nature Physics dokonce věnoval tomuto tématu zvláštní vydání.

Oddělení spintroniky Fyzikálního ústavu si své mezinárodní postavení v oboru buduje dlouhodobě, o čemž mimo jiné svědčí tři desítky článků publikovaných v rodinách časopisů Nature a Science za posledních deset let a dva granty Evropské výzkumné rady.

Široký ohlas této nové vědní oblasti dokládají i pozvání pro koordinátora projektu k prezentaci výsledků na plenárních přednáškách mezinárodních konferencí o magnetismu, které se letos konají v Singapuru (Intermag2018), San Francisku (ICM2018) a Mainzu (JEMS2018).

Kromě Akademie věd a Univerzity Karlovy se na projektu podílí také tři německé Max Planck instituty v Berlíně, Drážďanech a Halle a univerzita v Mainzu, britská Univerzita v Nottinghamu a španělská firma IGSresearch Ltd.

Reference:

Kategorie: Novinky z AV a FZÚ

Předsedkyně navštívila největší ústav Akademie věd

7. Březen 2018 - 14:52

Bezmála dvacet laboratoří na dvou místech si během své návštěvy Fyzikálního ústavu prohlédla předsedkyně Akademie věd ČR Eva Zažímalová. Program sahal od ranních hodin do pozdního odpoledne, a byl pro to důvod: Fyzikální ústav je největším pracovištěm Akademie věd a spadají pod něj velká laserová centra HiLASE a ELI Beamlines. Předsedkyni provázeli místopředsedové pro I. a II. vědní oblast Jan Řídký a Zdeněk Havlas a také člen Akademické rady Luboš Náhlík.

„Máme více než tisíc zaměstnanců, což odpovídá dvanácti procentům z celkové kapacity Akademie. Jeden z kritických problémů jsou nedostatečné prostory. Stávající kapacity jsou vyčerpány,” řekl při diskusi s vedením AV ČR ředitel Michael Prouza, který by rád sídlo ústavu v Praze na Slovance rozšířil o novou budovu přímo v areálu. To je ostatně součástí projektu SOLID 21, který plánuje i modernizaci přístrojového vybavení a vybudování nových laboratoří.

Ředitel FZÚ Michael Prouza přivítal předsedkyni Akademie věd Evu Zažímalovou s kyticí

A trocha statistiky: většina zaměstnanců ústavu je mladší pětačtyřiceti let, třetina vědeckých pracovníků přišla ze zahraničí . Dá se říci, že příznačný pro tuto oblast vědy je i menší podíl žen, které na Fyzikálním ústavu tvoří zhruba třetinu zaměstnanců.

Ústav je členěn do šesti vědeckých sekcí, v jejichž rámci funguje dvacet pět vědeckých oddělení. Čtrnáct z nich sídlí na Slovance, dalších šest pak v historických prostorách v Cukrovarnické ulici na Ořechovce. Areál v Cukrovarnické je součástí Fyzikálního ústavu od roku 1979, jeho bohatá historie ale vychází z Fyzikálního výzkumu Škodových závodů a Výzkumného ústavu československého průmyslu cukrovarnického. Čtyři vědecká oddělení ve dvou laserových centrech v Dolních Břežanech nebyla součástí návštěvy vedení AV ČR, protože předsedkyně si je již prohlédla při jiných příležitostech. Konečně poslední, dosud nevyjmenované oddělení funguje jako Společná laboratoř optiky Fyzikálního ústavu AV ČR a Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci.

Nanodiamanty i textilie s tvarovou pamětí

Vedení Akademie věd si nejprve prohlédlo laboratoře na Slovance, zahrnující fyziku kondenzovaných látek přes optiku až po fyziku elementárních částic. Experiment s generací a detekcí terahertzového záření si pro návštěvu přichystal vedoucí skupiny Petr Kužel z oddělení dielektrik.

Petr Kužel (vlevo) si připravil pro vedení Akademie věd experiment. Uprostřed místopředseda Zdeněk Havlas

Francouzský vědec Vincent Mortet přiblížil přípravu a výzkum velkoplošných nanodiamantových vrstev v jeho skupině, poté Mariana Klementová představila Laboratoř elektronové mikroskopie.

Mariana Klementová představuje Laboratoř elektronové mikroskopie

Luděk Heller z oddělení funkčních materiálů ukázal příklady výzkumu a technických aplikací slitin s tvarovou pamětí. Slitinu niklu a titanu zvanou Nitinol je možné zdeformovat až o deset procent, přesto se při odtížení a případně při ohřátí vrátí do původního tvaru. Slitina má široké využití například k výrobě superelastických stentů v medicíně, aktuátorů v robotice a kosmonautice nebo nově ve funkčních textiliích.

Luděk Heller ukazuje slitinu s tvarovou pamětí

Mezi dalšími zastávkami byla například nedávno vybudovaná biolaboratoř, ve které se pod vedením O. Lunova provádí v rámci Fellowshipu J. E. Purkyně unikátní interdisciplinární experimenty spojující biologii, chemii a fyziku. V laboratoři nízkoteplotního plazmatu, která díky technologiím vyvinutým ve FZÚ zajišťuje špičkový aplikovaný výzkum ve spolupráci se světově známými průmyslovými partnery předvedl Z. Hubička fungování nových plazmatických reaktorů.

Vedoucí oddělení experimentální fyziky částic Alexander Kupčo popsal spolupráci s Evropským střediskem fyziky částic CERN v Ženevě či s Observatoří Pierra Augera v Argentině.

Jak uvidět vodík

Odpoledne pokračovala prohlídka pracoviště na Ořechovce, kde v suterénních prostorách před několika lety vznikly laboratoře, kde dovedou zkoumat molekuly nebo nanostruktury s přesností až na jednotlivé atomy. Jednou z nejvýraznějších tváří v rámci návštěvy byl Lukáš Palatinus, loňský laureát Ceny Neuron. Na tabuli v laboratoři mu visí obálka časopisu Science, kam se Palatinus dostal díky svojí unikátní metodě zobrazení atomů vodíku. „Proč vidíme vodík, a ostatní ho nevidí? Protože jsme dokázali data lépe zpracovat a vytěžit z nich maximum,” řekl Palatinus, který návštěvě posléze popsal fungování elektronového difraktometru. Zavtipkoval přitom, že i s „dědečkem mezi mikroskopy“, tedy s přístrojem starým pětadvacet let, je možné dosáhnout vynikajících vědeckých výsledků.

Nositel ceny Neuron Lukáš Palatinus popsal fungování elektronového difraktometru. Vpravo místopředseda AV ČR Jan Řídký

Předsedkyně si prohlédla také unikátní vybavení laboratoře růstu mikrokrystalů a dozvěděla se o jejich přípravě metodou „micropulling down”. Výsledkem jsou rychle a ekonomicky připravené monokrystaly optických materiálů, které slouží pro vyhledávání a prvotní testování nových materiálových složení.

Laboratoře na pražské Ořechovce jsou v "bezotřesové" zóně: Kamil Olejník popsal výrobu spintronických součástek (nahoře), Martin Švec demonstroval měření tuhosti molekul pomocí elektronového mikroskopu

Zájem byl i o laboratoře oddělení spintroniky a nanoelektroniky, kde se v rámci skupiny Tomáše Jungwirtha zabývají spintronickými součástkami a jako první na světě prokázali, že je možné takzvané antiferomagnetické materiály přepínat elektrickým proudem (článek v Science).

Unikátní aparaturu pro přípravu tenkovrstvých monokrystalických polovodičů představil Vít Novák

I v rámci nabitého programu nicméně zůstal prostor pro trochu odlehčení, a to když předsedkyně v laboratoři LABONIT žertovala s rukavičníky, které se používají k manipulaci se vzorky pod ochrannou atmosférou. V LABONITu se připravují a zkoumají unikátní nitridové polovodiče.

Předsedkyně Eva Zažímalová testuje rukavičníky

Fotografie: Alice Horáčková (AV ČR)

Alice Horáčková, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
Kategorie: Novinky z AV a FZÚ