- Özeren M. Derya (Budapest): Identification of Intermediate Phases in Perovskites by Infrared Spectroscopy Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Perovskites with ABX3 (A: methylammonium (MA), B; Pb, X; I, Br, Cl) structure have attracted the attention of researchers as next generation high performance photovoltaic materials with favorable optoelectronic properties. Specifically, most of the research focused on increasing the efficiency of the perovskites in the solar cell applications as absorber materials. It is known that crystallinity, film morphology and kinetics of crystal growth and grain boundaries have a huge impact on the performance of the perovskites. The morphology and film formation kinetics of the perovskites highly depend on the annealing temperature and time, thickness, precursor type and ratio, and the solvents used in those processes. In this procedure, understanding of intermediate phases (e.g adducts and complexes formed during preparation) has crucial importance to understand the reaction mechanism to form uniform perovskite films. Here, I have followed the preparation reactions of the perovskites as a film and different type of single crystals and characterized the intermediate phases by mid- and far infrared spectroscopy.
- Bodnár Eszter (Debrecen): A kabai meteorit vizsgálata röntgen-gerjesztésű fotoelektron spektroszkópiával Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Előadásomban a kabai meteoriton végzett kutatást mutatom be, melynek célja volt a kabai meteorit C KLL Auger-csúcsának a vizsgálata és a D-paraméter meghatározása röntgen-gerjesztésű fotoelektron spektroszkópiával, valamint a szén kötéseinek meghatározása a C 1s elektronpálya csúcsának dekompozíciójával. A kutatás eredményeképpen meghatároztuk, hogy a szén többféle heteroatommal (F, O, N) alkot kémiai kötést és sp3 hibridállapotban található a mintában.
- Buga Csaba (Debrecen): Elektrosztatikus szórással létrehozott kalcium-szilikát réteg titán felületen Absztrakt megnyitása
Absztrakt: A fogászati implantátumok fejlesztése a fogorvostudomány napjaink egyik legintenzívebben fejlődő kutatási területe. Az implantátumok túlnyomó többsége titán vagy titán-alapú ötvözetből készül, mely megfelelő mechanikai szilárdságú, nem mágnesezhető és korrózióálló. Kitűnő tulajdonságai mellett azonban biológiai környezetben bioinert (válaszreakciót ki nem váltó) tulajdonságokat mutatnak, ami károsan hat az implantátum és a környező csontszövet optimális kapcsolódására. A bioaktivitási hajlam növelése érdekében az implantátumok felületmódosítása során a felületre olyan bioaktív anyagokat visznek fel, melyek segítik a csontsejtek növekedését és a csontregenerációt.
Munkám során a titán felületén olyan nanaostruktúrált kalcium-szilikát (CaSi) vékonyréteg kialakítása volt a cél, amely antibakteriális és csontgyógyulást serkentő hatással bír. A réteg létrehozását elektrosztatikus szórással végeztük. A bevonatolt Ti lemezeket különböző hőmérsékleteken hőkezelve kerestük meg azt a hőmérséklet tartományt, ahol a Ti lemezen a kívánt TiO2 (rutil) fázis legalább 1 mikrométer vastagságúra növekszik, de ugyanakkor a CaSi rétegben nem történik jelentősebb szerkezeti változás. A kialakított réteget röntgendiffrakciós módszerrel (szerkezeti változások), Raman-spektroszkópiával (kémiai változások) és pásztázó elektronmikroszkóppal (felületi morfológiai változások) vizsgáltuk.
- Csepregi Ákos (Debrecen): Ionnyaláb-analitikai módszerek alkalmazása kulturális és természeti örökségünk vizsgálatában. Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Az ionnyaláb-analitikai módszerek egyik legfontosabb előnye az egyéb (pl. kémiai) analitikai technikákkal szemben azok roncsolásmentes tulajdonsága. Néhány kulturális örökséghez kapcsolódó minta esetében azonban – melyek érzékenyebbek az ionnyalábbal történő besugárzásra (pl. festmények, pergamenek) – a besugárzott dózistól függő elváltozásokat lehet megfigyelni. A régészeti leletekben, műtárgyakban az alkalmazott ionnyaláb-analitikai technikák által okozott sérülések, fizikai és kémiai elváltozások feltérképezésének első lépéseként megfelelő, kulturális relevanciával bíró mintaanyagokat választottunk ki, azokat szisztematikusan besugároztuk különböző típusú (p+, He+) és energiájú primer sugárzással, különböző dózisokkal. A besugárzott mintákban történő elváltozások feltérképezése végett FTIR spektroszkópiás vizsgálatokat és XPS méréseket végeztünk, melyekből a kémiai kötésállapotok változására lehet következtetni. A besugárzott mintákról optikai és elektronmikroszkópiás képek is készültek a mikroszkopikus szintű strukturális és morfológiai elváltozások vizsgálata végett.
Ezen kívül felsorolásszerűen bemutatom az Atomki Ionnyaláb-Fizikai Osztályán történő egyéb kutatásokat, illetve beszélek az Intézet legújabb részecskegyorsítójáról, a Tandetronról, és annak felhasználási lehetőségeiről az Osztályunk számára.
- Füri Péter (Budapest): A légzőrendszer sugárterhelésének egyéni adottságoktól való függése Absztrakt megnyitása
Absztrakt: A természetes eredetű sugárterhelés jelentős hányada származik a belélegzett radon leányelemek alfa-bomlásából. A légzőrendszert alkotó szövetekben elnyelt energia mennyiségét számos egyéni adottságoktól függő tényező befolyásolja. Ilyenek a légzési mód valamint az adott egyén légútjainak geometriája melyek függnek a testalkattól, egészségi állapottól, az életkortól illetve az adott egyén nemétől. Ezen változók a légzőrendszer sugárterhelésére gyakorolt hatásának realisztikus modellezéséhez egy egyénre szabható nyáktisztulási illetve sejtmagdózis modellt dolgoztunk ki a Sztochasztikus Tüdőmodellben. Az elvégzett szimulációk eredményei egyértelműen jelzik, hogy az orrlégzés szájlégzéshez képest jelentős mértékben csökkenti a légzőrendszerben található sugárérzékeny bazális illetve kiválasztó sejtek magjában elnyelt energia mennyiségét. Kijelenthető továbbá, hogy beteg (asztmás illetve emfizémás) légutak esetén egészséges légzőrendszerhez képest jelentős mértékben megnő a bronchiális légutak sugárterhelése. Ezen eredmények jól demonstrálják, hogy a radon leányelemek bomlásából származó sugárterhelés meghatározásához egy olyan dozimetriai modellre van szükség, mely képes az egyénre jellemző légzési mód illetve légúti geometria figyelembe vételére. E cél eléréséhez egyedülálló eszköz a Sztochasztikus Tüdőmodell új, Radact változata.
- Fekete Balázs (Kőszárhegy): Extrém Hosszú Kapilláris Röntgenlézer Közvetlen Marx-generátoros Gerjesztéssel Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Kapilláriskisülésű röntgenlézerekhez és hullámvezetőkhöz, amelyek Z-pinch effektuson alapulnak gyors (néhány száz ns félperiódusú) és nagyáramú (10-100 kA) impulzusokra van szükség. Ilyen impulzusokat általában nagyfeszültségű Marx-generátorokkal (~300-800 kV) állítanak elő C-C vagy „hibrid” T-C áttöltési sémával [1],[2]. Ezekhez a gerjesztőrendszerekhez 10-45 cm hosszúságú kapillárisokat használnak [3],[4].
Ebben a tanulmányban jelenlegi eredményeinket mutatjuk be egy közvetlen Marx-generátorral gerjesztett extrém hosszú (1m) kapilláris röntgenlézer kifejlesztéséhez.
Sikeresen megépítettünk egy közvetlen Marx-generátor alapú (áttöltés nélküli) gerjesztési rendszert, melynek paraméterei megfelelőek kapilláriskisülésű röntgenlézerek és hullámvezetők gerjesztésére. Az előzetes kísérletekben 35 cm hosszúságú kapillárison vizsgáltuk a kimeneti paramétereket. ~180/300 kV gerjesztőfeszültséggel ~12 kA csúcsáramot és ~180 ns félperiódusú (~100 ns időbeli felfutású) impulzust mértünk a kapillárison. A kísérletben 20 A nagyságú preionizációs impulzust használtunk melynek jittere alacsony volt. A mérések során erős spontán sugárzást észleltünk a foszforernyőn.
Az előzetes kísérleti eredmények nagyon ígéretesek. A mért impulzusparaméterek finomhangolás után alkalmasak lehetnek az 1m-es kapilláriskisülésű röntgenlézerek és hullámvezetők gerjesztésére.
Köszönetnyilvánítás: Munkánkat az EFOP-3.6.2-16-2017-00005 (Ultragyors Fizikai folyamatok atomokban, molekulákban, nanoszerkezetekben és biológiai rendszerekben) projekt támogatta.
Hivatkozások:
[1] J. J. Rocca, Capillary Discharge X-Ray Laser (Google Patents, 2007).
[2] Y. Sakai, T. Komatsu, I. Song, M.Watanabe, G. H Kim, and E. Hotta, Review of Scientific Instruments, 81, 013303 (2010).
[3] G. Niimi, Y. Hayashi, M. Nakajima, M. Watanabe, A. Okino, K. Horioka, and E.
Hotta, J. Phys. Appl. Phys. 34, 2123 (2001)
[4] J. Shan, Z. Yongpeng, X. Yao, T. Shupeng, and W. Qi, in (IEEE, 2011), pp. 94–96.
- Gombkötő Ákos (Szeged): Magas felharmonikusok kvantumoptikája Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Az ultragyors folyamatokkal kapcsolatos kísérletek alapvető eszközei az attoszekundumos impulzusok. Előállításuk egy erősen nemlineáris optikai folyamat, a magas felharmonikus keltés (High Harmonic Generation, HHG) révén lehetséges.
A HHG folyamatának leírása ugyanakkor a közelmúltig a klasszikus/szemiklasszikus és hibrid modelleken belül volt lehetséges.
Ismertetésre kerül a HHG egy elemi, teljesen kvantumoptikai modellje, valamint ennek adekvát, fázistéren leírt dinamikája.
- Gresits Iván (Budapest): Térképezzünk pulzusokkal, avagy rádiófrekvenciás méréstechnika daganatterápiás célra. Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Korunk egyik legsúlyosabb betegsége a rák, s mivel nem létezik általános gyógymód, számos módszert fejlesztenek világszerte. Ebből egyik a nanomágneses hőkezelés (hipertermia).
Doktori témám ehhez kepcsolódik, mágneses nanorészecskékhez fejlesztek nagyfrekvenciás méréstechnikát. A munkám lényege, hogy a rezgőkör jóségi tényezőjének változásából lehet következtetni a nanorészecskék tulajdonságára vagy pusztán a helyére. Ha mindezeket pukzusokkal végezve a mérés gyorsabb és pontosabb lesz.
- Juhász Laura (Debrecen ): Hogyan hangolhatjuk a porózus arany nanorészecskék optikai tulajdonságait? Absztrakt megnyitása
Absztrakt: A porózus arany nanorészecskék igen népszerűek kedvező felszín/térfogat arányuknak, valamint kiváló plazmonikai tulajdonságaiknak köszönhetően. Munkánk során porózus arany nanorészecskéket állítottunk elő, majd vontunk be különböző, vékony fém-oxid rétegekkel és vizsgáltuk ezen részecskék termikus stabilitását illetve optikai tulajdonságait. A különböző fém-oxid rétegek keverésével a nanorészecskék optikai tulajdonságait sikeresen tudtuk hangolni.
- Kiss Gabriella (Debrecen): IZOTÓPARÁNYOK ALKALMAZÁSA AZ ORVOSI DIAGNOSZTIKÁBAN: MÓDSZERFEJLESZTÉS 65CU/63CU MEGHATÁROZÁSÁRA Absztrakt megnyitása
Absztrakt: A fémionok az élő szervezetben lejátszódó biokémiai folyamatokban jelentős szerepet játszanak, számos fém, így a réz is létfontosságú mikrotápanyagnak tekinthető az emberi szervezet számára. Ugyanakkor bizonyos krónikus és daganatos betegségekhez (pl. limfóma, mell-, gyomor- és tüdőrák, májzsugorodás) egyértelműen köthető a megnövekedett rézmennyiség a szérumban, valamint egyes tanulmányok vizsgálják a szerepét a tumorok angiogenezise, illetve a metasztázisok kialakulása kapcsán.
Nemcsak a szérum rézmennyiség lehet azonban érdekes diagnosztikai szempontból, hanem a manapság egyre inkább előtérbe kerülő (más fémionok, pl. kalcium, magnézium mellett) a 65-ös és 63-as rézizotóp arányának meghatározása is. Néhány tanulmány vizsgálta különböző májbetegségekben, vastagbélrákban, mellrákban szenvedő páciensek szérumában mért réz izotóparányt, és a kapott eredmények egyértelműen eltérést mutattak az egészséges kontrollcsoportok eredményeihez képest.
A szérumban, valamint a különböző daganatos szövetekben mért értékeket vizsgálva a szérum jellemzően 63Cu-ban gazdagodott, míg a 65Cu izotóp a tumoros szövetekben halmozódott fel inkább. Ezek az eredmények ígéretes tumormarkerré teszik ezt a módszert.
Az IKER Laboratóriumban az izotópok arányának igen pontos és precíz meghatározásához egy Neptune Plus multikollektoros ICP tömegspektrométer (Thermo Scientific) áll rendelkezésünkre, a minták előkészítését pedig tisztatéri környezetben, nagytisztaságú vegyszerek és ioncserélő gyanták segítségével végezzük.
Kulcsszavak: réz, izotóparány, tumormarker, multikollektoros ICP MS, tisztatér.
- Kiss Mátyás (Pécs): három elektródás lágy-röntgen lézer Absztrakt megnyitása
Absztrakt:
Kapilláris kisüléssel gerjezstett lágy-röntgen lézerek ezidáig jellemzően két-elektródás elrendezésben működnek. Egy új három elektródás elrendezésű rendszert dolgoznunk ki azzal a megfontolással, hogy a középső elektródának köszönhetően az átütési hossz lefeleződik. Ezáltal a nagy feszültségű tápegység feszültség szintje is csökkenthető, vagy az eredeti tápfeszültség mellett a betáplált teljesítmény közel meg kétszerezehető. A rendszert úgy fejlesztettük ki, hogy a főkisülést indító szikraköz jól szinkonizálható legyen amit egy külső excimer lézer biztosíthat.Ezt a tervezési kihívást úgy oldottunk meg, hogy a koaxiális elrendezésű vízi kondenzátor tengelye mentén becsatolható a főkisülést indító lézernyaláb.
- Kolonits Tamás (Budapest): Elektrokémiai leválasztással előállított nikkel nanoszerkezetek termikus stabilitása Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Szerszámok, alkatrészek és orvosi implantátumok bevonatolása olyan ipari területek, amelyek bőséges kutatási témát biztosítanak mind alkalmazott- mind alapkutatás szintjén. A kívánatos szerkezet, felület elérése és ezen keresztül az elvárt mechanikai és egyéb tulajdonságok kialakítása alapos kutatómunkát igényel.
Az elektrokémiai leválasztás (ami a galvanizálással rokon módszer) számos előnyös tulajdonsággal bír; olcsó, kis energiaigényű, egyszerű, az iparba könnyen átültethető technika. A folyamat során számos technikai paramétert változtathatunk (például az elektrolit oldat összetétele, pH-ja, a rendszer hőmérséklete, az alkalmazott áram- és feszültségkörülmények…), így rengetegféle mikor- és nanoszerkezet állítható elő.
Előadásomban bemutatom, hogy az elektrolit oldat összetételének változtatásával előállított háromféle, eltérő nanoszerkezetű réteg keménysége és szerkezete hogyan változik a 300-1000 Kelvin hőkezelési tartományon. A rétegek szerkezetét transzmissziós- valamint pásztázó elektronmikorszkópiával, illetve röntgendiffrakciós vonalprofilanalízis segítségével jellemeztem.
- Kovács Bálint (Pécs): Terahertzes impulzusokkal hajtott miniatűr részecskegyorsító Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Kovács Bálint1, Turnár Szabolcs1, Fülöp József András2,3, Almási Gábor1,3, Hebling János1,2,3, Tibai Zoltán1
1 PTE TTK Fizikai Intézet, Pécs
2 MTA-PTE Nagyintenzitású Terahertzes Kutatócsoport, Pécs
3 Szentágothai János Kutatóközpont, Pécs
A dielektrikumos struktúrákkal történő részecskegyorsítás igen népszerű kutatási terület napjainkban. Az elméletben ismertetett [1] geometriából adódóan egy költséghatékonyabb, kisebb laboratóriumban is megvalósítható lineáris gyorsítót kapunk, melynek hatékonyságát számos kísérleti eredmény már alátámasztotta [2]. Dielektrikumos rácsszerkezet alkalmazásával, lézerimpulzusok által néhány mm távolságon belül tudunk gyorsítani relativisztikus energiájú elektronokat párszáz MeV/m-es gyorsítási gradienst elérve.
Nagyenergiájú terahertzes impulzusokkal kiterjedt elektroncsomókat hatékonyabban tudunk gyorsítani. A milliméteres nagyságrendű hullámhossznak köszönhetően megnő a kölcsönhatási távolság, ezen felül egy könnyebben megmunkálható struktúrát kapunk. Előadásomban egy általunk javasolt elrendezést mutatok be, amellyel 1 mJ energiával ~250 MeV/m-es gyorsítási gradienst érhetünk el. A numerikus szimulációk alapján optimalizált dielektrikumos gyorsító kísérleti megvalósításának elkészítése folyamatban van, a közeljövőben szeretnénk laboratóriumunkban alkalmazni relativisztikus elektroncsomók utógyorsítására.
Köszönetnyilvánítás: Munkánkat az EFOP-3.6.2-16-2017-00005 (Ultragyors Fizikai folyamatok atomokban, molekulákban, nanoszerkezetekben és biológiai rendszerekben) projekt támogatta.
Hivatkozások:
[1] T. Plettner et al., Phys. Rev. ST-AB, 9, 111301 (2006)
[2] E. A. Peralta, et al., Nature 503, 91-94 (2013)
- Krizsán Gergő (Pécs): Terahertz generation setups using segmented tilted-pulse-front excitation Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Gergő Krizsán1,2, György Tóth1, László Pálfalvi1, József A. Fülöp1,2,3, Levente Tokodi1, Nicholas H. Matlis4, Gábor Almási1,2, János Hebling1,2,5
1 Institute of Physics, University of Pécs, Pécs, Hungary
2 Szentágothai Research Centre, University of Pécs, Pécs, Hungary
3 ELI-ALPS, ELI-Hu Nonprofit Ltd.,Szeged, Hungary
4 Center for Free-Electron Laser Science, Deutsches Elektronen Synchrotron, Hamburg, Germany
5 Szeged MTA-PTE High-Field Terahertz Research Group, Pécs, Hungary
Corresponding author: krizsan@fizika.ttk.pte.hu
A very efficient way of generating high energy terahertz (THz) pulses is the tilted-pulse-front excitation in lithium niobate (LN). In the last decade drastic increase of the THz pulse energy was achieved by the continual development of this technique. However, the following factors are still strongly limit of its energy scalability and THz beam quality: limited interaction length due to angular dispersion (i), prism shape of the LN crystal (ii), and imaging errors (iii). In order to overcome (i) a setup using a reflective echelon instead of optical grating was proposed [1], in which a segmented pump pulse front with adequate average tilt angle ensures the necessary velocity matching. However, (ii) and (iii) remained unsolved.
Results: A plan parallel structured nonlinear echelon slab (NLES) [2] can solve (ii) and significantly reduce (iii) keeping the same efficiency as available with the conventional setup. Advantageously this setup allows energy scalability and good focusability. Working principle and single-cycle THz waveform was demonstrated with this setup [3]. The very recently an NLES setup without imaging was suggested [4]. This totally eliminates (iii). In this case, not the plane parallel NLES results uniform THz beam shape, instead one with a small wedge angle. Theoretical analysis showed that 8.6° wedge angle is optimal: the efficiency exceeds that of the conventional and plane parallel NLES and the THz waveform is almost perfectly uniform along the THz beam cross section contrary to the conventional. Working principle was demonstrated with a perfectly plan parallel setup, using a volume phase holographic grating and a NLES. With this setup the achieved THz energy and conversion efficiency was approximately as same as with the setup containing imaging optic.
Conclusion: Our results indicates that NLES can be used in imaging-free setup and it is scalable to large sizes. With this technique extremely-high energy single-cycle THz pulses with good focusability can be generated. These pulses are perfectly suited for applications that requires high-fields such as nonlinear THz spectroscopy and THz-driven particle acceleration.
Acknowledgment: The project has been supported by the European Union, co-financed by the European Social Fund Grant no.: EFOP-3.6.2.-16-2017-00005 entitled by Ultrafast physical processes in atoms, molecules, nanostructures and biology structures.
References:
[1] Ofori-Okai BK, Sivarajah P, Huang WR, Nelson KA: THz generation using reflective star-step echelon 2016; 24:5057-5068.
[2] Pálfalvi L et al. Numerical investigation of a scalable setup for efficient terahertz generation using segmented tilted-pulse-front excitation 2017; 25:29560-29573
[3] Nugraha PS et al. Demonstration of Tilted-Pulse-Front Pumped Plane Parallel Slab Terahertz Source 2019; 44:1023-1026
[4] Tóth Gy et al. Numerical investigation of image-free terahertz generation setup using segmented tilted-pulse-front excitation 2019; 27:7762-7775
- Kucska Nóra (Debrecen): Egzakt alapállapotok sokrészecskés rendszerekre spin-pálya kölcsönhatás jelenlétében Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Egzakt alapállapoti hullámfüggvény meghatározásának mikéntjét mutatom be egy sokrészecskés, 2D, itineráns, erősen korrelált rendszerre, spin-pálya kölcsönhatás jelenlétében. Az általam alkalmazott módszer a pozitív szemidefinit operátorok tulajdonságain alapuló módszer. Vizsgálom a rendszer mágneses tulajdonságait és mobilitását. Bemutatom az ilyen fizikai rendszereket jellemző fizikai mennyiségeknek a spin-pálya csatolási errőségtől való függését.
- Márián István Gábor (Debrecen): Skálafüggés a kozmológiában Absztrakt megnyitása
Absztrakt: A mérési eredmények és az elméleti jóslatok arra utalnak, hogy az ősrobbanás utáni gyors felfúvódást egy inflatonnak nevezett skalármező okozhatta. A részecskefizika legutóbb felfedezett alapvető részecskéjét, a Higgs bozont is egy skalármező írja le, így lehetséges, hogy a két mező kapcsolatban van egymással. Ennél fogva a két mechanizmus egyetlen potenciállal való jellemzésére számos törekvés van a szakirodalomban.
Jelen munkában egy általunk javasolt kvázi-periodikus Higgs-inflációs modellt, a tömeges Sine-Gordon (MSG) modellt vizsgáltuk, aminek végrehajtottuk a slow-roll analízisét. Megmutattuk hogy a kozmikus háttérsugárzásból nyert Planck adatokat felhasználva a modell paraméterei rögzíthetők, ami egy lehetséges UV kiterjesztése lehet a szokásos Standard modell Higgs potenciáljának.
Egy megbízható Higgs-inflációs modellnek azonban nem csak a kozmikus háttérsugárzás fluktuációit jellemző kozmológiai skálán, de a napjaink részecskegyorsítóiban mért elektrongyenge skálán is a mért adatokat kell jósolnia. Ezen skálafüggést a funkcionális renormálási csoport (FRG) módszerrel megviszgáltuk az MSG modellre, azt tapasztalva, hogy a kozmológiai skálán rögzített paraméterektől függetlenül nagyságrendileg visszakapjuk a mért Standard modell Higgs tömeget az elektrongyenge skálán.
Az FRG-t az infláció előtti szakaszra alkalmazva új inflációs mechanizmust javasoltunk, melynek lényege, hogy a renormálási csoport futás indukálhatja a lassú legördülő inflációt hamis vákuumból, hiszen az infláció előtti időszakban a potenciál paramétereinek futása azt eredményezi, hogy a potenciál kisimul és konvexé válik, megengedve a mező klasszikus legördülését az igaz vákuumba.
- Tajkov Zoltán (Budapest): Topological phase diagram of BiTeX--graphene hybrids Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Tuning spin-orbit interaction in graphene samples promises several revolutionary applications. One of the most striking effects is the appearance of a quantum spin hall phase as proposed by Kane and Mele. Since the intrinsic spin-orbit coupling (SOC) is weak in graphene one needs to turn to alternative methods in order to reach the topological phase. Combining graphene with other novel layered materials is a possible way for engineering the band structure of charge carriers. Strong spin-orbit coupling in BiTeX compounds and the recent fabrication of a single layer of BiTeI points towards a feasible experimental realization of a Kane-Mele phase in graphene based heterostructures. In our work we explore the electronic structure and topological phase diagram of hybrid systems built from graphene and BiTeX (X=I,Br,Cl) layers. We show that structural stress inherently present in fabricated samples could easily induce a topological phase transition thus turning the sample in a novel experimental realization of a time reversal invariant topological insulator.
- Tóth László (Debrecen): Adaptive noise clustering for martensitic transformations Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Acoustic emission (AE) is usually defined as high-frequency elastic waves emitted from defects, such as micro cracks within a material when stressed. In addition, these elastic waves can originate from structural transformation of a material, and thus, AE also refers to sudden change in size or shape of the unit cell of a crystal. The latter happens during the martensitic transformation of shape memory alloys (SMAs), and thus, AE testing became an essential tool for investigating SMAs in recent decades. SMAs, as a group of advanced functional materials, particularly ferromagnetic SMAs are widely used in different high-tech applications, taking advantage of the fact that in addition to their superplastic behaviour with fast and large relative deformations, they can also be controlled by the application of external magnetic field.
Usually, there is strong asymmetry between the forward and reverse martensitic transformation of SMAs. The AE activities are different; the critical exponents of AE are also asymmetric. This asymmetry between the forward and reverse transformations could have a large effect on the sensitive high-tech applications, and therefore it is essential to fully understand the presence and the direction (positive or negative) of it. In the last years, there were a few attempts to explain the asymmetry, but these interpretations are not in fully agreement, and in some questions they are insufficient. In my talk, I will focus on how we can get closer to the answer with highly sophisticated noise processing method, the clustering of noise events based on their properties in frequency domain.
- Udvarhelyi Péter (Budapest): Spectrally stable defect qubits with no inversion symmetry for robust spin-to-photon interface Absztrakt megnyitása
Absztrakt: Solid-state paramagnetic point defect are promising candidates for quantum technology applications. Quantum emitters make optically detected magnetic resonance feasible resulting increased precision in nanoscale sensing applications. These spin-to-photon interfaces are required to possess excellent spin and optical properties and to be insensitive to environmental perturbations such as stray electric fields. Inhomogeneities of the crystal is the source of deterioration of optical properties. Parasitic point defect cause fluctuating Stark shift of the zero phonon line of the optical transition. This is called spectral diffusion, an inhomogeneous broadening of the optical signal, that is caused by charge transfer processes induced during optical excitation. To circumvent this effect, emitters with inversion symmetry were used. We demonstrate that inversion symmetry is not a prerequisite for robust quantum emitters. We carried out advanced DFT calculations of the permanent dipole moment of the negatively charged silicon vacancy (V1 center) in 4H silicon carbide. The defect possess C3v symmetry and shows nearly ideal optical properties. Based on these results, we state the criteria for ideal emitters with no inversion symmetry. These open the way before new studies and applications of promising quantum emitters in compound semiconductor materials such as SiC, ZnO and GaN.
- Varga Tamás (Debrecen): Légköri és növényi C-14 vizsgálatok modern és fosszilis szénforrások kimutatásának céljából Absztrakt megnyitása
Absztrakt: A radiokarbont, a szén 14-es tömegszámú izotópját (14C, C-14) nem csak kormeghatározásra használhatjuk, hanem a környezettudomány számos területén is. A fosszilis tüzelőanyagok, a radiokarbon geológiai léptékben rövid felezési idejének köszönhetően, nem tartalmaznak radiokarbont, teljesen elbomlott abban. A nukleáris létesítmények, úgy mint atomerőművek és orvosi alkalmazások pedig radiokarbont bocsáthatnak ki, amely megnövelheti a légkör radiokarbon szintjét, ahogy ezt tették az atombomba kísérletek, amik a hatvanas években a
légköri radiokarbon koncentrációt megközelítőleg a duplájára emelték. A légköri CO2 14C/12C izotóparányának hosszútávú, folyamatos műszeres monitorozása költséges folyamat. Mivel a növényzet a légköri CO2-ot fotoszintézis útján építi be önmagába, így közvetve információt kaphatunk a legkülönbözőbb területek légköri radiokarbon szintjéről. Így vizsgálhatjuk radioaktív kibocsátó helyek, mint például atomerőművek (fukushimai atomkatasztrófa) vagy fosszilis kibocsátóhelyek, úgy, mint a közlekedés és fosszilis tüzelőanyagot égető erőművek hatását a levegőre.
Előadásomban bemutatom a radiokarbon alapú légköri vizsgálatok lehetőségeit, korlátait. Több mintaterület példáján szemléltetem a módszer hasznosságát.
- Zsóka Szilárd (Budapest): Solutions in Einstein-conformally coupled Higgs cosmological models Absztrakt megnyitása
Absztrakt: According to Roger Penrose's conformal cyclic cosmological (or CCC) model all the particles and fields had to loose their rest mass in the very late stage of the previous aeon and received rest mass only after the Big Bang of our Universe in some dynamical process. It has been shown that in the Einstein-conformally coupled Higgs-Maxwell system with Friedman-Robertson-Walker symmetries the energy density of the Higgs field has stable local minimum only if the mean curvature of t=const spacelike hypersurfaces is less than a finite critical value. In my talk I will give a brief introduction to the theory itself and talk about the asymptotic, power series singular solutions and possible singular solutions that cannot be approximated by power series and indicated by numerical calculations.