Absztrakt: Kutatásom jelen szakasza kis molekuláris rendszerekben külső lézertér alkalmazása során végbemenő magdinamikai folyamatok MCTDH programcsomaggal történő vizsgálatára fókuszál. A lézertér paramétereinek alkamas megválasztásával (intenzitás, frekvencia) a Born-Oppenheimer-közelítésen túlmutató, nemadiabatikus molekuladinamikai folyamatok is vizsgálhatóak. Az ilyen effektusok közül az egyik legfontosabb az ún. kónikus kereszteződések jelenléte a rendszerben. A kónikus kereszteződések tartományában az azonos szimmetriájú elektron-sajátállapotok csatolódnak és az elektron-mag közötti energiatranszfer is jelentőssé válik, így különösen fontosak a molekuláris rendszer fotostabilitása szempontjából. Kónikus kereszteződések külső lézertér alkalmazása esetén már a legegyszerűbb kétatomos rendszerekben is létrehozhatóak. Előadásomban a D2+ rendszerre vonatkozóan mutatom be vizsgálataim és az eredményeket.

Absztrakt: Pulse Height Response Spectrometry (PHRS) is a tool of neutron physics and several applications performed with fast neutrons with En > 0.1 MeV energy.
We have built and characterized a PHRS system based on a scintillation detector with EJ-301 liquid scintillator and Digital Signal Processing (DSP). The system will be used for characterization of mixed neutron-gamma fields to be used for applications at MTA Atomki (testing new types of neutron detectors, radiation hardness tests, etc.)
The photomultiplier of the scintillation detector is connected to a CAEN DT5751 digitizer (1 GS/s, 10 bit). Time stamp, short integration value, long integration value and the PSD (Pulse Shape Discrimination) value are recorded in list mode. 2D plot of the PSD value is used for separating the events induced by protons and gamma photons.
The gamma and neutron responses of the system are studied experimentally. The Eg = 0 – 3 MeV gamma and the En = 1 - 12 MeV neutron energy ranges are covered. Irradiations are done with quasi-monoenergetic d+D neutrons at the MGC-20E cyclotron of MTA Atomki.

Absztrakt: A szupravezetés jelenségét leíró elmélet, a Bardeen–Cooper–Schriffer-elmélet nehézségekbe ütközik inhomogen rendszerek tárgyalása esetén.Az ilyen rendszerek leírására használhatjuk a Bogoljubov–de Gennes-egyenleteket, amit a sűrűségfunkcionál elmélet segítségével anyagspecifikussá is tehetünk. Ebben az előadásban az elmélet egy olyan változatát mutatjuk be, amelynek a segítségével lehetővé válik szupravezető-fém többrétegek kvázirészecske spektrumának számítása. Ennek alapján azoknak a kísérleteknek a magyarázatára teszünk kísérletet, amelyekben hagyományos szupravezetők felületén nem szupravezető anyagokból növesztettek vékonyréteget.

Absztrakt: A szupravezetés jelenségét leíró elmélet, a Bardeen–Cooper–Schriffer-elmélet nehézségekbe ütközik inhomogen rendszerek tárgyalása esetén.Az ilyen rendszerek leírására használhatjuk a Bogoljubov–de Gennes-egyenleteket, amit a sűrűségfunkcionál elmélet segítségével anyagspecifikussá is tehetünk. Ebben az előadásban az elmélet egy olyan változatát mutatjuk be, amelynek a segítségével lehetővé válik szupravezető-fém többrétegek kvázirészecske spektrumának számítása. Ennek alapján azoknak a kísérleteknek a magyarázatára teszünk kísérletet, amelyekben hagyományos szupravezetők felületén nem szupravezető anyagokból növesztettek vékonyréteget.

Absztrakt: I will present some aspects of the peripatetic way of physics education.
I will introduce the method through a few examples accomplished with students in a secondary technical school. These examples have been effectuated recently, in physics and related topics, such as engineering, computing, IT, numerical methods, production technology, history of science, popularization and the like.
We can find how effectively students and teacher can work together. Also, I will prove that wonderful pieces of work can be made in peripatetic mentor classes.

Absztrakt: Kutatásom (korai szakaszában) kaotikus rendszerek viselkedésével foglalkozom. Ezen rendszerek fázistérbeli mozgásuk többféle is lehet: periodikus, szétrobbanó-divergáló vagy kaotikus. Ezen tulajdonságok elhatárolására különböző mértékeket használok, s ezek tulajdonságait vizsgálom. Az általam vozsgált mértékek a Rényi entrópia, az általánosított komplexitás, a Ljapunov exponens és a Tsallis entrópia. A mértékek használata megkönyíti a jellemzést, s az egyszerűbb rendszereken szerzett tapasztalatok továbbvihetők a nagyobb rendszerekre is.

Absztrakt: Kutatásom (korai szakaszában) kaotikus rendszerek viselkedésével foglalkozom. Ezen rendszerek fázistérbeli mozgásuk többféle is lehet: periodikus, szétrobbanó-divergáló vagy kaotikus. Ezen tulajdonságok elhatárolására különböző mértékeket használok, s ezek tulajdonságait vizsgálom. Az általam vozsgált mértékek a Rényi entrópia, az általánosított komplexitás, a Ljapunov exponens és a Tsallis entrópia. A mértékek használata megkönyíti a jellemzést, s az egyszerűbb rendszereken szerzett tapasztalatok továbbvihetők a nagyobb rendszerekre is.

Absztrakt: A Caldeira-Leggett modell a környezetével kölcsönható anharmónikus oszcillátor leírására alkalmazható. A hőfürdőnek is nevezett végtelen sok szabadsági fokkal rendelkező környezet figyelembevétele által a modell lehetőséget nyújt disszipatív jelenségek tanulmányozására a kvantummechanika keretei között. A környezettel történő kölcsönhatás megfelelő megválasztása esetén a kvantált oszcillátor spontán szimmetriasértett állapotba kerülhet, amely nem valósulhatna meg a zárt kvantummechanikai rendszer esetén. Ennek következtében a hőfürdővel történő kölcsönhatás erősségének változtatásával a modellben ún. kvantum-klasszikus fázisátalakulás figyelhető meg.

Az oszcillátor és a hőfürdő közötti csatolás erőssége indokolttá teszi a modellnek a nem perturbatív funkcionális renormálási csoport módszerrel történő vizsgálatát. A hőfürdő tekinthető a fonontér modellezésének így a hőfürdő spektrumára vonatkozó Drude-féle frekvencialevágás bevezetésével a modell realisztikusabbá tehető. Vizsgálataink fő célja a fázisátalalkulás kritikus exponensének meghatározása és a környezetre vonatkozó frekvencialevágás hatásának tanulmányozása. Előadásomban a Caldeira-Leggett modellnek és a renormálási csoport módszernek a bemutatása mellett az ohmikus disszipáció esetén az egy dimenziós rendszerre euklideszi téridőben Wegner-Houghton sémában végzett számítások eredményeit ismertetem.

Absztrakt: A relativisztikus hidrodinamikai modellek és megoldások a nehézion-ütközések nyomán kialakuló erősen kölcsönható kvark-gluon plazma (sQGP) fenomenológikus leírásának hasznos eszközei. Ezen modellek sikeresen jósolnak meg olyan mennyiségeket, mint a kezdeti hőmérséklet, kifagyási idő és méret valamint a forrás téridőbeli eloszlása. Előadásom fő témája a Bose-Einstein korrelációs függvények hidrodinamikai modellezése.

Az eddig ismert modellek vagy gömbszimmetrikusan, vagy elliptikusan táguló hidrodinamikai közeget írtak le. Kutatásunk során ezek alapján egy olyan új modellt fejlesztettünk ki a térbeli és impulzustérbeli szimmetriákra vonatkozó általánosítások segítségével, amelyek közelebb állnak a valósághoz: a Bose-Einstein korrelációk megfigyelt harmadrendű szög-aszimmetriáit is leírják.

Vizsgáltuk a mérhető mennyiségek aszimmetriaparaméterektől való függését, illetve azt, hogy a paraméterek kombinációi hogyan befolyásolják az egyes mennyiségek értékeit. A modellből kiszámolt mérhető mennyiségek kompatibilisek RHIC-nél megfigyeltekkel is.

Absztrakt: A q állapotú Potts modell az Ising modell olyan általánosítása, ahol a rácspontokban lévő szabadsági fokok q különböző értéket vehetnek fel (q=2 szokásos Ising). Egydimenziós kvantum lánc esetében a kritikus pont körüli skálázó térelmélet ismert. Mágneses tér nélkül az elmélet integrálható, a kritikus hőmérséklet alatt az alapállapot q-szorosan degenerált, az elemi gerjesztések ezek között interpolálnak (ún. kinkek), az elmélet teljes egzakt spektruma ismert. Mágneses tér jelenlétében az integrálhatóság sérül, az alapállapoti degeneráció feloldódik, hamis vákuumok jelennek meg, a két- és háromkink állapotok bezáródnak mezonokká és barionokká. Az integrálhatóság hiánya miatt a spektrum egzaktul nem ismert. Előadásomban az irodalomban található különböző mezon- és bariontömeg közelítéseket hasonlítom össze csonkolt konform állapottér módszer segítségével meghatározott numerikus eredményekkel.

Absztrakt: A fény speciális kvantumállapotainak előállítása és alkalmazása fontos kutatási téma a kvantumoptikában. A gyakorlati felhasználás szempontjából alapvető szerepet játszanak azok a kutatások, amelyek a nemklasszikus állapotok haladóhullámú előállításával foglalkoznak.
Az előadásban egy olyan kísérleti elrendezést mutatunk be, amellyel tetszőleges nemklasszikus kvantumállapot hozható létre haladóhullámú módon. Az elrendezés a Schrödinger-macska állapotok haladóhullámú előállítására alkalmas egyik közelmúltban bevezetett sémán alapul [1], amely csak lineáris optikai eszközöket, nyalábosztókat és homodin méréseket tartalmaz. Megmutattuk, hogy a lineáris optikai rendszer két bemenetére egy ismert nemklasszikus állapotot, az ún. összenyomott vákuumállapotot csatolva, a bemenő állapot és a homodin mérés paramétereinek változtatásával tetszőleges, véges számú fotonszám-állapot szuperpozíciója állítható elő. Az összenyomott vákuumállapot kísérletileg előállítható többféle módon [2,3], például optikai parametrikus oszcillátorral [4].
Kidolgoztunk egy numerikus módszert, amely meghatározza a bemenő állapotok és a homodin mérések paramétereit úgy, hogy a kimenő nemklasszikus állapot pontossága és adott pontosság mellett a célállapot feltételes előállításának valószínűsége a legnagyobb legyen.

[1] P. Adam, T. Kiss, Z. Darázs, I. Jex, Phys. Scr. T140 014011 (2010)
[2] Zheng Yao-Hui et al, Chinese Phys. B 22 094206 (2013)
[3] Mi Zhang et al, Opt. Lett. 38, 4833-4836 (2013)
[4] G. Breitenbach et al, J. Opt. Soc. Am. B 12 2304 (1995)

Absztrakt: A fény nemklasszikus állapotainak előállítása napjainkban is intenzíven kutatott téma. A Schrödinger-macska állapotok olyan speciális nemklasszikus állapotok, amelyek két ellentétes fázisú koherens állapot szuperpozíciójaként állnak elő. Ezek az állapotok számos kvantumoptikai és kvantuminformatikai eljárás gyakorlati megvalósításához szükségesek. Előállításukra az irodalomban számos javaslat született [1]. A Schrödinger-macska állapotok haladóhullámú előállítására alkalmas egyik közelmúltban bevezetett séma [2] két koherens állapot kis szeparációjú szuperpozícióját használja, amelyek kereszt-Kerr-effektuson alapuló eljárással hozhatók létre [3].
Érdekes probléma, hogy tetszőleges nemklasszikus állapot létrehozható-e haladóhullámú módon egyetlen berendezésben. Az ezt a célt megvalósító kvantumállapot-tervezési eljárás egyik hatékony eszköze a diszkrét koherens állapot szuperpozíciók használatán alapul. Megmutatták, hogy tetszőleges kvantumállapot nagy pontossággal közelíthető a fázistér valós egyenesén illetve körén vett, kisszámú koherens állapot szuperpozíciójával [4]. Új eredmény, hogy több nemklasszikus állapot nagy pontossággal előállítható koherens állapotok egy fázistérbeli rácson vett szuperpozíciójával is [5].
Az előadásban egy olyan kísérleti elrendezést mutatunk be, amellyel több nemklasszikus kvantumállapot állítható elő haladóhullámú módon. Az elrendezés csak lineáris optikai eszközöket, nyalábosztókat és homodin méréseket tartalmaz. Az eljárás a nemklasszikus állapotokat a fázistéren egyenesén illetve rácsán vett diszkrét koherens állapot szuperpozíciókon keresztül állítja elő.
Egy olyan numerikus módszert fejlesztettünk ki, mely meghatározza a bemenő állapotok és a homodin mérések paramétereit úgy, hogy a célállapot pontossága és adott elvárt pontosság mellett az állapot feltételes előállításának valószínűsége a legnagyobb legyen. Az eljárás nagy pontossággal állítja elő összenyomott koherens állapotokat, a fotonszám-állapotokat, fotonszám szuperpozíciókat, és eltolt összenyomott fotonszám-állapotokat. Elemeztük a különböző veszteségek hatását az adott analízisben.
[1] S. Glancy, H.M. Vasconcelos, J. Opt. Soc. Am. B 25, 712 (2008)
[2] P. Adam et al, Phys. Scr. T140, 014011 (2010)
[3] C.C. Gerry, Phys. Rev. A 59, 4095 (1999)
[4] S. Szabo et al, Phys. Rev. A 53, 2698 (1996), J. Janszky et al. Phys. Rev. A 51, 4191 (1995)
[5] Adam et al, Phys. Scr. Topical Issues: 150 years of Margarita and Vladimir Man'ko , meghívott közlemény (elfogadva) (2015) http://arxiv.org/abs/1411.6781

Absztrakt: Pd-Cu nanokristályos rétegekben vizsgáltam diffúziót és szilárdtest reakciókat SNMS (Secondary Neutral Mass Spectrometry) és XRD (X-ray Diffraction) segítségével. Olyan alacsony hőmérsékleten végeztem hőkezeléseket, amelyen még a térfogati diffúzió nem játszhat jelentős szerepet (150oC-310oC). Rövidebb hőkezelési időknél egyszerű szemcsehatárokban végbemenő kölcsönös diffúzió figyelhető meg, amely feltölti a szemcsehatárokat. Hosszabb időknél viszont nem áll le a keveredés, hanem majdnem teljes homogenizáció történik. Bár az SNMS méréssel készült koncentráció-mélység profilokon nem látható, hogy fázisréteg alakult volna ki az eredeti réteghatáron, a röntgen diffrakciós mérések mégis intermetallikus fázis jelenlétét mutatják. A kapott eredmények diffúzió indukált szilárdtest reakciókkal magyarázhatók. A feszültségek vagy kémiai hajtóerők hatására elmozduló szemcsehatárok mögött keletkezhet az új fázis. Továbbá a keletkező fázis típusa függ a kezdeti rétegvastagságoktól. A Cu rétegben a szemcsehatárok mozgásának sebességét a Pd átlagos koncentrációjának változásából megbecsültük.

Absztrakt: Néhány MeV energiájú ionok különböző anyagokkal való kölcsönhatása során az anyag számos tulajdonsága megváltozhat. Ezek lehetnek optikai tulajdonságok, szelektív oldhatóság, összekompaktálódás vagy éppen ellenkezőleg a besugárzás irányába indukált anyagtranszport. Az ionnyalábos litográfia ezeket a változásokat használja ki különböző eszközök elkészítésére. Ha az ionnyaláb mikroméretűre fókuszált, mikroeszközök készülnek, a módszer elnevezése protonnyalábos mikromegmunkálás (PBW). Ha az optikai tulajdonságok változnak, mikrorácsok, hullámvezetők írhatók be az anyagba; ha a szelektív oldhatóság változik meg, maratás után valódi 3D-s mikrostruktúrák hozhatók létre; az anyag kompaktálódását kihasználva pedig konvex mikrolencsék készíthetők. Az előadásomban mindegyikre mutatok egy példát.

Absztrakt: A porózus anyagok terhelés hatására törési események lavinájával válaszolnak, mely akusztikus emisszióval jár. A repedési zaj analíziséből meg lehet határozni a rendszerre jellemző releváns mennyiségeket, a repedési lavinák energiáját és időtartamát. Diszkrét elem modell számítógépes szimulációjával lehetővé vált a repedési zaj jó statisztikájú részletes analízise, így következtethetünk a rekord méretű (minden korábbinál nagyobb) törési események szerepére. A rekord események jelenléte befolyásolja az adatsor struktúráját, a részletes vizsgálat felveti a teljes szétroncsolódás előre jelzésének a lehetőségét.

Absztrakt: Napjainkban egyre nagyobb érdeklődés övezi a részecskegyorsítás új technológiákkal történő megalapozását. Ezek közül a legintenzívebben kutatott módszer a lézeres-plazmás modell, melynek elméleti alapjait Tajima és Dawson fektették le 1979-ben [1]. Számításaik szerint elegendően nagy intenzitású, rövid lézerimpulzusokkal nagy amplitúdójú plazmahullámokat lehet kelteni egy híg plazmában – a híg itt azt jelenti, hogy a plazma sűrűsége jóval kisebb a lézerfényre vonatkoztatott kritikus sűrűségnél –, a lézerfény nyomában keletkező ébredő hullámok pedig alkalmasak arra, hogy a plazmába injektált elektronoknak energiát adjanak át, felgyorsítsák azokat. A technológiai korlátok miatt igazán releváns kísérleti eredmények csak a XXI. században születhettek, ugyanis a korábban említett nagy csúcsintenzitású, rövid lézerimpulzusokat előállítani képes lézerrendszereket csak a CPA technológia [2] kifejlesztése után lehetett csak építeni. Az elméleti munkát a plazmafizikai szimulációk komoly számításigénye tette – és teszi napjainkban is – nehézzé.

Szerzőtársaimmal ez utóbbi problémát igyekeztünk áthidalni. Kidolgoztunk egy olyan alternatív elméletet, melyben a plazmát, mint közeget csak a törésmutatóján keresztül vettük figyelembe [3]. Egyrészecskés modellünkben a lézeres–plazmás részecskegyorsítás elméleti tanulmányozása a klasszikus, relativisztikus elektrodinamika mozgásegyenleteinek megoldására redukálódott. Az egyenletek numerikus megoldásainak tanulmányozása során kapott eredmények jó egyezést mutatnak a kísérletek illetve a jóval kifinomultabb PIC szimulációk eredményeivel [4]. Munkánkban nem csak monokromatikus lézerfény indukálta részecskegyorsítást tanulmányoztuk: szimulációkat végeztünk másodharmonikust is tartalmazó, bikromatikus lézerfény alkalmazására is.

Hivatkozások:
[1] T. Tajima and J. M. Dawson, „Laser electron accelerator,” Phys. Rev. Lett, vol. 43, pp. 267–270, 1979.
[2] D. Strickland and G. A. Mourou, „Compression of amplified chirped optical pulses,” Opt. Commun., vol. 56, p. 219, 1985.
[3] M. A. Pocsai, I. F. Barna and S. Varró, „Electron acceleration in underdense plasmas described with a classical effective theory,” Laser and Particle Beams, available on CJO2015. doi:10.1017/S0263034615000294.
[4] S. Kneip et. al, „Near-GeV acceleration of electrons by a nonlinear plasma wave driven by a self-guided laser pulse,” Phys. Rev. Lett 103, 035002 (2009).

Absztrakt: Munkánk során atommagok energiaspektrumának és elektromágneses átmeneteinek a leírásával foglalkozunk. Egy újonnan bevezetett algebrai kvartettmodellt alkalmazunk dinamikai-szimmetria közelítésben. A kvartettmodell két-két proton és neutron összehangolt mozgását írja le. A közelítésünk pedig analitikus megoldást ad a sajátérték-problémára azáltal, hogy a Hamilton-operátort részalgebráknak egymásba skatulyázott láncához tartozó invariáns operátorokkal fejezzük ki. A módszert a 28Si atommag vizsgálatán keresztül mutatom be.

Absztrakt: Az utóvulkáni tevékenységhez köthető nagy szén-dioxid tartalmú, alacsony hőmérsékletű (< 100 °C) gázfeltörést, valamint a rá telepített gázfürdőt is mofettának nevezzük. Európában sok helyen (pl. Olaszország, Románia, Ausztria, Lengyelország) évszázadok óta használják gyógyászati célokra a természetes szén-dioxid szárazfürdőket. Magyarországon is több helyen (pl. Mátraderecskén és Parádfürdőn) található természetes CO2 gázfeláramlás. A mélységi eredetű gáz útja során a kőzetekből és a talajból különböző radonizotópokat is felvesz. A radon gáz egyrészt kiváló természetes eredetű nyomjelzője a mofettagázok transzportjának, másrészt a szén-dioxidos szárazfürdőkben szolgálatot teljesítő személyzet szempontjából egészségügyi kockázati tényező is.
Méréseink alapján elmondható, hogy a 222Rn forrása a medencehelyiségekben a medence aljáról feltörő gyógygáz. A mátraderecskei Szén-dioxid Gyógygázfürdő medencéjében a 222Rn-aktivitáskoncentráció kiemelkedően nagynak mondható. A gödör alján (-2,5 méteren) a 222Rn-aktivitáskoncentráció stabilan magas értéket (200 kBqm-3) mutat, jelentős időbeli változás nem tapasztalható. Azonban a 222Rn-aktivitáskoncentrációja a medence aljától a felszínéig jelentősen csökken, a medence partján 10 kBqm-3 nagyságrendű. Ezt a jelenséget a gyógygáz levegővel történő keveredése eredményezi. A medence közepén létesített elszívórendszer hivatott biztosítani azt, hogy a betegek térdmagasságában kellően nagy (60-80%), míg a belégzési magasságban csupán néhány % legyen a CO2 szintje. A gyógyászati központ egyéb helyiségeiben átlagosan 600 kBqm-3 körüli 222Rn-aktivitáskoncentráció értékeket mértünk.

Absztrakt: Scanning-probe imaging of inhomogeneous magnetic fields is a valuable experimental tool to investigate magnetic phenomena on the micro- and nanoscale. We theoretically analyse the possibility of using quantum dots for this purpose, which have already proven to be useful as scanning-probe electrometers, and hence might be utilised as hybrid sensors with in situ switching capability between electrical and magnetic sensing. We find that Pauli-blockaded double quantum dots with engineered g tensors are particularly well suited for this purpose: they offer high magnetic-field sensitivity showing robustness against charge noise, and they are insensitive to the thermal broadening of electron distribution in the contacts. In particular, carbon nanotube quantum dots have additional attractive properties: strongly anisotropic and controllable g tensors, absence of nuclear spins, and a small detection volume. These features make these structures strong candidates for magnetometry with high spatial resolution and good magnetic-field sensitivity.

Absztrakt: Kutatásunk célja a hatáskeresztmetszet második sugárzási korrekciójának
kiszámítása elektron-pozitron ütköztetések során keletkező három hadrondzsetes
esemény esetére. A folyamat fizikáját leíró elmélet a kvantum-színdinamika (QCD),
az erős kölcsönhatás kvantumelmélete. A QCD keretein belül lehetőség adódik a
hatáskeresztmetszet perturbatív módon történő meghatározására. Perturbációszámításban
a sugárzási korrekció egyes járulékai infravörös divergensek, habár
tudjuk, hogy a végső eredmény véges. A végtelenek eltüntetésére az egyik lehetséges
módszer egy levonási séma alkalmazása, mely lehetővé teszi a regularizált szingularitások
csoportosítását oly módon, hogy az összegük véges legyen. Levonási sémát
használva a második sugárzási korrekció kiszámolásához integrálok százainak
meghatározása szükséges, amely azonban nem lehetséges analitikus módon. A túlságosan
időigényes munkát elkerülendő a bonyolult integrálokat egyszerű, könnyen
kiértékelhető közelítőfüggvényekkel kívánjuk helyettesíteni. Előadásomban ezt a közelítő módszert mutatom be.

Absztrakt: A sebesség fogalmilag sem egyszerű a középiskolás diákoknak, de amikor mérni akarjuk, további nehézségekre döbbenünk rá: milyen nehéz is (pillanatnyi) sebességet mérni!
Innovatív tanárok és diákok számára azonban ma már rendelkezésre állnak olyan digitális-elektronikus eszközök, amikkel elég pontosan tudunk mérni sebességet kinematikai-dinamikai kísérletekben, de mutatok olyan szakköri projektet is, amiben diákjaim hang- illetve fénysebességet mértek - közvetlenül.

Absztrakt: A sebesség fogalmilag sem egyszerű a középiskolás diákoknak, de amikor mérni akarjuk, további nehézségekre döbbenünk rá: milyen nehéz is (pillanatnyi) sebességet mérni!
Innovatív tanárok és diákok számára azonban ma már rendelkezésre állnak olyan digitális-elektronikus eszközök, amikkel elég pontosan tudunk mérni sebességet kinematikai-dinamikai kísérletekben, de mutatok olyan szakköri projektet is, amiben diákjaim hang- illetve fénysebességet mértek - közvetlenül.

Absztrakt: Kidolgoztunk egy módszert, mellyel lehetőség nyílik stabil vivő-burkoló fázisú , alakformált, egyciklusú attoszekundumos impulzusok előállítására [1]. A módszer lényege, hogy egy lineáris gyorsítóban felgyorsított elektroncsomag a moduláló undulátorban kölcsönhatásba lép egy terrawattos lézernyalábbal, mely során az energiamoduláció hatására ultravékony elektroncsomók, úgynevezett nanobunchok keletkeznek. Ezután a nanobunchok egy másik (sugárzó) undulátoron haladnak át, mely során a Lorentz-erőnek megfelelően az undulátorban jelenlevő mágneses tér által megszabott pályán fognak mozogni: A sebességükre merőleges gyorsuló mozgásuk hatására a nanobunch elektromágneses sugárzást kelt. Számításaink szerint az így előálló sugárzás időbeli lefutása közel azonos a sugárzó undulátor mágneses terének térbeli alakjával.
Az előadáson bemutatom az általunk javasolt berendezés részletes vizsgálatát a kísérleti megvalósíthatóság szempontjából.
Számításaink szerint az eljárással 1000 MeV-os elektronokkal előállíthatunk akár 80 attoszekundum félértékszélességű, 23 nJ energiájú elektromágneses impulzusokat is kevesebb, mint 31 mrad vívőburkoló fázis fluktuációval.
Megmutatom, hogy 2 ciklusnál rövidebb moduláló lézerfény esetén izolált attoszekundumos impulzusok is előállítóhatók, valamint, hogy a keletkező impulzusok energiabizonytalansága kétszerese a moduláló lézer energiabizonytalanságának.


Z. Tibai et al., Phys. Rev. Lett., 113, 104801 (2014).

Absztrakt: It is well-known, that Kirkendall shift can occure in binary systems. We investigated Kirkendall effect in thin films on the nanometer scale by experiments and computer simulations. Since on this length scale the characteristic distances between the vacancy sinks and sources can be comparable to the dimensions of the sample, the usual vacancy annihilation processes, leading to the classical Kirkendall shift, cannot operate. Experiments were performed on Fe-Sb system, computer simulations were performed in the framework of the new conceptual model of Erdélyi & Schmitz. (Erdélyi & Schmitz, 2012)

References

Erdélyi, Z., & Schmitz, G. (2012). Reactive diffusion and stress in spherical geometry. Acta Materialia, (60) 1807-1817.

Absztrakt: A terahertzes – régebbi nevén távoli infravörös – frekvenciatartomány elmúlt néhány évtizedben került a tudományos érdeklődés központjába a 0.1-30 THz frekvencián sugárzó források gyors fejlődésének és a sugárzás újonnan felfedezett speciális tulajdonságainak, alkalmazási lehetőségeinek köszönhetően. Mára a terahertzes hullámokat széles körben alkalmazzák, például az orvostudományban, biztonságtechnikában és anyagvizsgálatban.
A terahertzes anyagvizsgálati módszerek egyike a lineáris terahertzes spektroszkópia. A time-domain spektroszkópiai módszerrel (THz-TDS) rövid, közel egyciklusú THz-es impulzusokat bocsátunk keresztül a vizsgált anyagon, és az impulzusok térerősségének időbeli változását mérjük. A mintán áthaladó és a minta nélküli területen haladó impulzusok időbeli alakjának összehasonlítása több információt nyújt a vizsgált anyagról, mint a más spektroszkópiai vizsgálati eljárások során végzett intenzitásmérések, a THz-TDS módszer lehetővé teszi az anyag frekvenciától függő abszorpciós együtthatójának és törésmutatójának meghatározását is a 0.2-2 THz tartományon.
Kutatómunkám során a PTE TTK Fizikai Intézetben THz-TDS módszerrel az anyagok széles körét vizsgáltam, többek között a terahertzes tudományban alkalmazott nemlineáris kristályokat (például lítium-niobát), a világító diódákban alkalmazott félvezető anyagokat (például gallium-foszfid) és PTE TTK Kémiai Intézetében előállított szupramolekuláris kémiai mintákat (rezorcinarén-alapú kavitand molekulák).
Előadásomban az eddigi mérési eredményeimet mutatom be, rávilágítva a mért adatok kiértékelésének nehézségeire és ezek megoldási lehetőségeire.

Absztrakt: A szilicén a grafénhez hasonló, csupa Si-atomból álló hatszöges rácsszerkezetű anyag. A szilicénből készült dotok és antidotok szélein topológiailag védett élállapotok alakulnak ki, amelyek a kristályrácsra merőleges irányú mágneses tér alkalmazásával völgy- és spinindex szerint polarizálódnak. A folytonos közelítésen és a szoros kötésű közelítésen alapuló számításainkkal megvizsgáltuk az egyelektron-energiaszinteket és az élek körül kialakuló elektronsűrűséget. Számolásainkkal megmutattuk, hogy a dot, illetve antidot szélének egyenetlenségei a kapott eredmények fizikai lényegét nem befolyásolják.