Korábbi témavezetések
Korábbi témavezetések, fizika alapszakos hallgatók számára
Az aktuális témakiírások a neptun rendszerben találhatóak meg, de tájékozódásként érdemes a korábbi témakiírásokat is megtekinteni, és a listában szereplő témavezetőket, konzulenseket felkeresni újabb témák miatt. Az alábbiakban látható a közelmúltban a fizika alapszakos hallgatók szakdolgozati témakiírásai tanévenkénti bontásban.
Megtekintéshez a kiválasztott tanévre kell kattintani!
2023/24-es tanév
50 darab témakiírás
TTK Anyagfizikai Tanszék
Ionsugaras felületi megmunkálás nagyentrópiás ötvözeten
Témavezető/konzulens: Dankházi Zoltán Gyula Dr.Leírás: A 20. század második felétől az ion-anyag kölcsönhatás, ezen belül is az ionsugaras felületkezelések kutatása a mikro- és nanotechnológia megjelenésével jelentősen felgyorsult. Az ion–anyag kölcsönhatás egyik melléktermékeként ismert, a besugárzás hatására létrejövő felületi struktúrák kialakulási mechanizmusára több elméleti leírás is született, kiegészülve számos kísérleti munka eredményével. A szakdolgozati munka során a hallgató fókuszált gallium ionnyalábbal szilárdtesten különböző felületi struktúrákat hoz létre, melyek morfológiai tulajdonságait pásztázó elektronmikroszkóp (SEM) és atomierő-mikroszkóp (AFM) segítségével vizsgálja. Az ionsugaras megmunkálás paramétereinek változtatásával kapott eredményekből az ion–anyag kölcsönhatás által létrehozott felüti struktúrák kialakulási folyamatát vizsgálja. A kutatási téma különlegessége, hogy a besugárzott anyag két fázisú nagyentrópiás ötvözet (HEA), mely anyagcsoport az anyagtudományi kutatások egyik friss és kiemelt területe.
Egyszeres csúszásra orientált anyagok vizsgálata 3D diszkrét diszlokációdinamikai szimulációkkal
Témavezető/konzulens: Ispánovity Péter DusánElektronmikroszkópiás és röntgen diffrakciós szerkezetmeghatározás összehasonlítása komplex szerkezetű anyagokon.
Témavezető/konzulens: Kovács Zsolt Dr.Leírás: Komplex egységekből felépülő atomi szerkezetek előfordulnak mind a szilárdtestkutatásban célzott speciális tulajdonságú anyagok között, mind a geológia formációkat felépítő egyes ásványokban, mind a biológia komplex struktúráit létrehozó molekulák esetében. Ezen egységek pontos atomi szerkezetmeghatározása a célja különböző diffrakciós és direkt leképezési módszereknek mindhárom területen. A szakdolgozat célja, hogy a különböző kísérleti módszerek eredményei között összehasonlítást nyújtson és az eredmények részletes analíziséhez hozzájáruljon.
Szilárdfázisú hidrogénfelvétel kinetikai vizsgálata
Témavezető/konzulens: Révész Ádám Dr.TTK Atomfizikai Tanszék
Measurement of the branching fraction of Lambda_b -> Lambda_c 3pi
Témavezető/konzulens: Biplab DeyFemtoszkópia az LHC CMS kísérletében
Témavezető/konzulens: Csanád MátéHidrodinamika Lévy-eloszlásokkal
Témavezető/konzulens: Csanád MátéGeometriai Referencia Kamra (GRC) detektorok, kalibrációjuk és rekonstrukciós hatásfokuk javítása
Témavezető/konzulens: Csanád MátéLeírás: Témavezető: László András (Wigner FK) Belső konzulens: Csanád Máté
A fázistér szerkezetének vizsgálata ITER típusú tokamak-leképezésben változó rendszerparaméter esetén
Témavezető/konzulens: Jánosi Dániel, Kovács TamásLeírás: A mágneses erővonalak szerkezetének vizsgálata diszkrét idejű leképezésen. A numerikus vizsgálatok során a limiter- és a plazmaáram erőssége időben folyamatosan változik, ezzel új perspektívába helyezve a vizsgálat mechanizmust.
A Reionizáció korszakának folyamata és lehetséges forrásai
Témavezető/konzulens: Kis-Tóth ÁgnesNehézion-fizikai kétpionos HBT-korrelációk alakvizsgálata a STAR kísérletben
Témavezető/konzulens: Nagy Márton ImreForgó hidrodinamikai parametrizációk a nagyenergiás nehézion-fizikában
Témavezető/konzulens: Nagy Márton ImreAz eta' mezon direkt rekonstrukciójának tanulmányozása nehézion-ütközésekben
Témavezető/konzulens: Nagy Márton ImreNehézion-ütközésekben keletkezett fotonok korrelációinak vizsgálata
Témavezető/konzulens: Nagy Márton ImreFotonkonverziók vizsgálata a STAR kísérletben
Témavezető/konzulens: Nagy Márton ImreProtonok kvantumstatisztikus korrelációinak vizsgálata a STAR kísérletben
Témavezető/konzulens: Nagy Márton ImreKaonok korrelációinak vizsgálata a STAR Beam Energy Scan programban
Témavezető/konzulens: Nagy Márton ImreAnomális hármas vektorbozon-csatolás vizsgálata a Nagy Hadronütköztetőn
Témavezető/konzulens: Pásztor GabriellaLeírás: A részecskefizika Standard Modellje (SM) kitűnő pontossággal leírja az ismert elemi részecskék tulajdonságait, kölcsönhatásait, azonban kiterjesztése elengedhetetlen. A Nagy Hadronütköztető (LHC) egyik fő célkitűzése a Standard Modellen túl mutató struktúrák felfedése. Ha a SM-en túli fizika nem tartalmaz alacsony tömegű (kinematikailag elérhető) új részecskéket, és összhangban van a SM szimmetriáival, akkor hatását egy effektív térelmélet segítségével paraméterezhetjük négynél magasabb tömegdimenzió-számú operátorok bevezetésével. A SM-en túli hozzájárulások többek között anomális hármas vektorbozon-csatolásokat eredményezhetnek, amelyek proton-proton ütközésekben megnövekedett WW és WZ keletkezési hatáskeresztmetszethez vezethetnek nagy impulzusátadás (azaz nagy bozon lendület, illetve nagy két-bozon tömeg) esetén. A kutatás célja a WW és WZ hatáskeresztmetszet és az anomális csatolások értékének mérése az LHC 13 TeV tömegközépponti energiájú adatainak feldolgozásával.
TTK Biológiai Fizika Tanszék
Automatizált mintaadagolás kifejlesztése farmakokinetikai mérések spektroszkópiai kiértékeléséhez.
Témavezető/konzulens: Czirók AndrásLeírás: Az optikai spektroszkópiai technikák széles körben alkalmazott analitikai eszközök a kémiai és biológiai kutatásokban. Fluidikai rendszerek integrálása a spektroszkópiai eszközökbe lehetővé teszi a mintavétel és az analízis folyamatainak automatizálását. A diplomamunka célja egy automatizált spektroszkópiai mintaadagolás és mérésvezérlés fejlesztése és alkalmazása biológiai gátrétegek farmakokinetikai vizsgálataihoz. A kutatás során automatizált millifluidikai rendszereket kapcsolunk optikai UV-VIS spektroszkópokhoz, és időfüggő gyógyszerjelölt hatóanyag koncentráció profilokat határozunk meg.
Az izopropanol és hidrogénatomok közötti reakciók kísérleti vizsgálata sűrű molekulafelhőkre jellemző körülmények között
Témavezető/konzulens: Derényi Imre Dr.Leírás: A csillagközi térben már több mint 300 molekulát azonosítottak, köztük számos szerves molekulát is. Az első csillagközi szerves molekulák, amelyeknek elágazó szénláncuk van, csak az utóbbi években kerültek azonosításra. A szakdolgozat célja, hogy kísérletileg vizsgálja, hogy az izopropanolból sűrű molekulafelhőkre jellemző körülmények között H atomok reakciójával keletkezhet-e ·C(CH₃)₂(OH) gyök, amely egy gyök-gyök rekombinációs reakcióban elágazó szénláncú molekulákat hozhat létre. Témavezető: Tarczay György, Kémiai Intézet
Hol okozhatná a helyi uralkodó szélirány az érett napraforgóvirágzatok földrajzi keleti irányulását?
Témavezető/konzulens: Horváth Gábor Dr.Leírás: Hol okozhatná a helyi uralkodó szélirány az érett napraforgóvirágzatok földrajzi keleti irányulását? Egy biomechanikai hipotézis tesztelése magyar, európai és észak-amerikai széladatok alapján.
Tövisen nyugvó vagy felszúrt vízcseppre ható kapilláris Laplace-erő vizsgálata.
Témavezető/konzulens: Horváth Gábor Dr.Leírás: A szakdolgozó első feladata a tövisen/tüskén nyugvó vagy arra felszúrt vízcseppre ható kapilláris Laplace-erővel kapcsolatos biológiai és fizikai ismeretek felkutatása és szakirodalmi szemléje. Második feladata víztaszító kúp és vízcsepp kölcsönhatásának elméleti és kísérleti vizsgálata néhány egyszerű geometriai elrendezésben. E biomechanikai probléma jelentősége főleg a növényi töviseken/tüskéken fennakadó vagy onnan lecsúszó esőcseppek viselkedésének megértése.
Élő sejtes adhézióinak jelölésmentes vizsgálatai
Témavezető/konzulens: Szabó BálintLeírás: Az adherens sejtek számára létfontosságú, hogy egy másik sejthez vagy felülethez tapadjanak. A tapadó felületek szétválasztásához szükséges erővel és munkával jellemezni tudjuk az adhéziót. Ezen erő számos más egyedi sejtszintű technológia mellett fluidikai erőmikroszkóppal (FluidFM) tanulmányozható. A műszer segítségével az adhéziós erőt közvetlenül tudjuk mérni a nN-uN -os skálán, tetszőlegesen kiválasztott sejteken, relatíve nagy áteresztőképességgel. A glikokálix egy szénhidrátokban gazdag réteg, mely körülveszi a sejteket, a sejtadhézióban betöltött pontos szerepe még nem tisztázott. A szakdolgozat keretében enzimatikus emésztés segítségével, egyszeres réteget alkotó élő sejteken vizsgáljuk a glikokálix egyes komponenseinek sejtadhézióban betöltött szerepét. A méréseket FluidFM segítségével végezzük el, relatíve nagyszámú egyedi sejten. A mért adatok statisztikai kiértékelése, irodalmi elhelyezése, szükség esetén biofizikai modellalkotás is a munka részét képezik.
TTK Csillagászati Tanszék
A nagy vöröseltolódású PKS 2215+020 kvazár rádiósugárzó plazmanyalábjának nagy felbontású vizsgálata
Témavezető/konzulens: Frey Sándor, Szentirmayné Gabányi Krisztina ÉvaLeírás: A hallgató feladata, hogy a távoli (z=3.572 vöröseltolódású), PKS 2215+020 (J2217+0220) jelzésű rádiókvazár rendelkezésre álló archív interferométeres adatait összegyűjtve és feldolgozva, megvizsgálja ennek a különleges, kiterjedt plazmanyalábbal rendelkező aktív galaxismagnak a rádiószerkezetét ~1-10 ezredívmásodperces felbontással. A bő két évtizedet felölelő többfrekvenciás, a nagyon hosszú bázisvonalú interferometria (very long baseline interferometry, VLBI) technikáját használó mérésekből készített intenzitás-eloszlási térképek és az illesztett modellek paraméterei alapján kimutatható-e a plazmanyaláb komponenseinek időbeli változása? Mire lehet következtetni az adatokból a plazmanyaláb fizikai paramétereivel kapcsolatban? A feladat elvégzéséhez ismerkedjen meg a rádióinterferométeres képalkotás alapjaival és a Difmap programcsomag használatával.
Egy kölcsönható szupernóva fizikai modellezése
Témavezető/konzulens: Petrovay KristófLeírás: Külső tv.: Vinkó J.
Szupernóva-fénygörbék elemzése
Témavezető/konzulens: Petrovay KristófLeírás: Külső tv.: Vinkó J.
Short-lived radioactive isotopes from massive star winds and their abundance in the early solar system
Témavezető/konzulens: Petrovay KristófLeírás: Külső tv.: Lugaro M.
Napfizika 1
Témavezető/konzulens: Róbert Von Fáy-SiebenbürgenAktív galaxismagok az eROSITA űrtávcsővel
Témavezető/konzulens: Szentirmayné Gabányi Krisztina ÉvaLeírás: 2019-ben bocsátották fel az eROSITA űrtávcsőt, amely először végez teljes égbolt térképezést 10 keV-es energiatartományig. A legfényesebb és feltehetően legnagyobb számban detektált objektumai az aktív galaxismagok (active galactic nucleus, AGN). Az AGN-ek központjában egy szupernagy tömegű fekete lyuk található, amelyre behulló anyag egy korongot alkot. Az AGN-eket röntgensugárzásuk segítségével tudjuk leghatékonyabban kiválasztani. Emellett az AGN-ek 10%-a rendelkezik rádiósugárzással is, amely a korongra merőlegesen kibocsátott nagyenergiás plazmanyalábok, jetek szinkrotronsugárzásából, származik. Emellett a jetek inverz Compton folyamat során röntgensugárzást is kibocsátanak. A hallgató feladata a már publikus eROSITA AGN katalógus és annak rádió adatokkal való összevetéséből kapott eredmények összefoglalása a szakirodalom alapján. Ha idő engedi, akkor a legfrissebb rádiótartományban végzett égboltfelmérésekkel történő összevetés elvégzése.
Egy eruptív csillag protoplanetáris korongjának kémia összetétele
Témavezető/konzulens: Szentirmayné Gabányi Krisztina ÉvaLeírás: Jelenlegi ismereteink szerint a bolygók a csillagok fejlődésének korai szakaszában jönnek létre és a fiatal csillag körötti korong kémiai összetételét öröklik. Tehát a bolygó fejlődés megértéséhez elengedhetetlen a protoplanetáris korongok kémiai összetételének és fejlődésének tanulmányozása. A tipikus protoplanetáris korongokban a hőmérséklet annyira alacsony, hogy a legtöbb kémia elem fagyott állapotban van, emiatt detektálásuk nehézkes. Az eruptív fiatal csillagok esetén azonban időszakosan megnövekszik az akkréciós ráta, így a korong elérheti a pár száz Kelvin fokot is. A szakdolgozó a az Orion molekuláris ködben lévő Haro 5a IRS jelű FUor típusú eruptív csillag kémiai összetételét fogja tanulmányozni. Az eredményeket a csillag- és bolygókeletkezés témakörében értelmezve és összevetve a Naprendszerben tapasztaltakkal.
Meteorrajok videókamerás megfigyelése és innovatív adatfeldolgozás
Témavezető/konzulens: Sándor Zsolt MózesRR Lyrae csillagok fotometriai fémességének kalibrációja űrtávcsövekre
Témavezető/konzulens: Sándor Zsolt MózesLeírás: A csillagok kémiai összetételelének meghatározása alapvető fontosságú a részletesebb vizsgálatukhoz. Mivel a kémiai összetétel hatással van a csillagszerkezetre, egyes pulzáló csillagoknál lehetőség van a pulzációra gyakorolt hatásból visszakövetkeztetni a csillag fémességére. RR Lyrae csillagok esetében régóta ismert, hogy a pulzációt leíró fénygörbe-paraméterek és a fémességet jellemző [Fe/H] index között összefüggés állítható fel. A témavezetett feladata ennek az összefüggésnek a kalibrálása lesz a Gaia, illetve TESS űrtávcsövek saját színsávjaira. A kalibráláson túl szintén feladat az illesztés pontosságának vizsgálata, illetve a hibaszámítás elvégzése is. A kapott összefüggések alapján a témavezetettnek lehetősége lesz a csillagok más paramétereinek és tulajdonságainak fémességfüggését is felmérni.
Fedési kisbolygók vizsgálata a TESS űrtávcsővel
Témavezető/konzulens: Sándor Zsolt MózesLeírás: A TESS űrtávcső csillagok mellett nagyszámú naprendszerbeli kisbolygóról is készített fotometriai méréseket. A témavezetett feladata ezen mérések átvzsgálásával fedéseket mutató kisbolygórendszerek azonosítása és vizsgálata lesz, amely eddig ismeretlen rendszerek felfedezését is jelentheti. Az elsődleges feladat a fénygörbék elemzéséből megállapítani a tagok keringési és forgási periódusát. További irodalmi adatok felhasználásával pedig a rendszerek egyéb fizikai tulajdonságai is modellezhető lesz, mint a méretük és egymástól mért távolságuk. A kiszámolt periódusok és szeparációk alapján akár a rendszerek eredetére és keletkezési módjára is lehetséges lesz következtetni.
Csillagkeletkezés galaxisokban
Témavezető/konzulens: Tóth László Viktor Dr.Leírás: A hallgató bekapcsolódik a Csillagászati Tanszéken témavezető vezetésével folyó nemzetközi kutatómunkába. A csoportunk által korábban elvégzett rádió-spektrális mérések elemzésével kell felderítenie a csillagközi gáz fizikai paramétereit.
TTK Elméleti Fizikai Tanszék
Axionmező szimulálása adaptív ráccsal
Témavezető/konzulens: Katz Sándor Dr.Leírás: A szakdolgozati téma célja az axiont leíró komplex skalármező mozgásegyenleteinek megoldása numerikus módszerekkel, adaptív rács használatával.
Glueball állapotok tömege perturbációszámításban
Témavezető/konzulens: Nógrádi DánielLeírás: Gluonok es fermionok kolcsonhatasakor letre tud jonni egy glueball nevu kotott allapot, es ennek a tomeget egy integralegyenlet hatarozza meg. Ennek az integralegyenletnek a vizsgalata lenne a feladat, analitikusan majdnem biztos, hogy lehetetlen, de numerikusan nincs akadalya.
Újfajta határfeltételek véges téridőn
Témavezető/konzulens: Nógrádi DánielKéprekonstrukció a proton komputertomográfiában
Témavezető/konzulens: Papp Gábor Dr.Leírás: a rákos megbetegedések hatékony kezelési módja a hadronterápia. A szükséges dózis tervezésénél jelenleg is a hagyományos röntgen CT a legelterjedtebb diagnosztikai módszer, ami a hadronnyaláb esetén azonban jelentős bizonytalanságot eredményez. A diplomamunka része egy új, a protonok energialeadásán alapuló képalkotási eljárás fejlesztése, a kapcsolódó detektorszimulációs szoftverek futtatása, valamint az eredmények elemzése, első sorban C++ és Python nyelveken.
Proton tomográfiás detektorrendszer jeleinek kiértékelése
Témavezető/konzulens: Papp Gábor Dr.Leírás: a rákos megbetegedések hatékony kezelési módja a hadronterápia. A szükséges dózis tervezésénél jelenleg is a hagyományos röntgen CT a legelterjedtebb diagnosztikai módszer, ami a hadronnyaláb esetén azonban jelentős bizonytalanságot eredményez. A szakdolgozat témája egy nemzetközi együttműködésben (Bergen-pcT) kifejlesztett detektorrendszer jeleinek mesterséges intelligencia alapú feldolgozása, a kapcsolódó detektorszimulációs szoftverek futtatása, valamint az eredmények elemzése. Szükséges ismeretek: python programozási nyelv.
Integrálható peremváltások vizsgálata
Témavezető/konzulens: Pozsgai Balázs SándorLeírás: TCSA-val és form-faktor perturbációszámítással fogjuk vizsgálni bulk operátorok várhatóértékeit integrálható peremváltás során.
Kvantumlépcső
Témavezető/konzulens: Trócsányi Zoltán LászlóLeírás: A hallgató megvizsgálja a lépcsőn leeső mikroszkopikus labda kvantummechanikai leírását.
TTK Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék
Objektumdetekció patológiai mikroszkópos felvételeken
Témavezető/konzulens: Csabai István ErvinLeírás: Objektumdetekció patológiai mikroszkópos felvételeken Társtémavezető: Olar Alex
Pénzügyi idősorok statisztikai vizsgálata
Témavezető/konzulens: Fáth Gábor Zsolt Dr.Leírás: Több százezer olyan pénzügyi instrumentum létezik a világon amelyre részletes hisztorikus adatsorok állnak rendelkezésre. Ezek alapján általánosan elfogadott vélekedés, hogy ezen idősorok kvalitatíve hasonló viselkedést mutatnak: a hozamok eloszlásának lecsengése algebrai, azt autokorreláció eltűnik, a volatilitás klasztereződik, stb. A diplomamunka témája ezen jelenségek szisztematikus vizsgálata digitális (kripto) instrumentumokon, ahol jelentős mennyiségű adat áll szabadon rendelkezésre. A kutatás célja annak jobb megértése, hogy hogyan befolyásolja a volatilitás viselkedése a hozamok eloszlásának eloszlásbeli tulajdonságát.
Befektetési banki bevételek becslése regressziós és idősoros modellekkel
Témavezető/konzulens: Fáth Gábor Zsolt Dr.Leírás: A 2008-as válságot követően a befektetési bankokban a mérleg és eredménykimutatások pontosabb előrejelzéseknek a szerepe felértékelődött. Világszerte a bankok számos kvantitatív modellt fejlesztenek, hogy előrejelezzék bevételeiket különböző kedvező és kedvezőtlen forgatókönyvek mentén. A szakdolgozat célja egy olyan előrejelzési modell készítése, ami különböző, releváns makrogazdasági mutatók felhasználásával tudja megbecsülni egy befektetési bank nettó árbevételét.
Rydberg atomegyüttes kvantumdinamikájának a tanulmányozása
Témavezető/konzulens: Ivády ViktorDicke állapotok összefonódása
Témavezető/konzulens: Oroszlány LászlóLeírás: A téma a tiszta Dicke állapotú kvantumrendszerek részleges összefonódásának vizsgálata. Ez megtehető tetszőleges dimenziójú (qudit) Hilbert téren ábrázolt, tetszőleges számú elemi részrendszer esetére, mivel az ilyen állapotok szép struktúrájának köszönhetően tetszőleges Schmidt-dekompozíciójuk és redukált állapotuk kiszámítható, amikből kapott különböző típusú részleges összefonódási mértékek kimerítően jellemezik az ilyen állapotú kvantumrendszerek részleges összefonódását. A Schmidt-dekompozíciós eredményeink felhasználásával a Dicke-állapotok mátrixszorzat alakja is megadható, melynek felírására kevés expliciten kiszámolt példa létezik az irodalomban.
Partícionált kvantumáramkörök optimalizálása
Témavezető/konzulens: Rakyta PeterLeírás: A kutatási téma kapcsán kvantumos biteken ható kvantumáramköröket partícionáljuk kapuműveletek kisebb klasztereire, majd a klaszterek optimalizálásával csökkentjük az áramkörben lévő kapuműveletek számát. A munka során a SQUANDER programcsomagot alkalmazzuk a numerikus szimulációk elvégzésére.
Gépi tanulás variáviós kvantumos algoritmusokban
Témavezető/konzulens: Rakyta PeterLeírás: A kutatómunka kapcsán paramétereses kvantumáramköröket tanítunk a SQUANDER programcsomag alkalmazásával és vizsgáljuk a tanítási folyamat numerikus tulajdonságait. A tanítási ciklusok célja, hogy a kvantumáramkör előáálítsa a vizsgált Heisenberg modell alapállapotátát.
Kvatum reservoir hálózatok
Témavezető/konzulens: Vattay Gábor GyulaLeírás: A mesterséges intelligencia fejlődésének egyik korlátja a hatalmas energiaráfordítás. Például, a ChatGPT újabb verziójának tanítása összességében egy közepes atomerőmű több napi áramtermelésének felhasználását igényelte. Míg az MI-t szolgáltató szuperszámítógép központok néhányszor tíz megawatt, addig hasonló számítási kapacitással rendelkező kvantumszámítógépek csupán néhányszor tíz kilowatt áramot fogyasztanak. Azonban, az elmúlt néhány évben megjelent az ún. Quantum Reservoir Computing (QRC) koncepciója, és megmutatták, hogy heterogén, véletlenszerűen kapcsolt és csak gyengén koherens, illetve összefonódott hálózatok spontán dinamikájának használatával is lehetséges hatékony kvantum mesterséges intelligencia létrehozására. A téma keretében a QRC-hez kapcsolódó elméleti kutatómunkát végzünk. Vizsgáljuk egy a mainál nagyságrendekkel energiahatékonyabb, kvantum MI és egy neuromorf kvantumrezervoár létrehozásának lehetőségeit.
Kombinatorikus optimalizácó kaotikus dinamika segítségével
Témavezető/konzulens: Vattay Gábor Gyula
Leírás: Az elmúlt időszakban népszerűvé váltak a kvantum inspirált optimizációs módszerek, melyek egy diszkrét bináris optimizációs problémát oldanak meg hamiltoni mechanikai rendszerek segítségével. A rendszere paramétereit adiabatikusan változtatva a többnyire kaotikus dinamika a fázisteret graduálisan felfedezve találja meg az optimizációs probléma megoldását. A dolgozatban egy ilyen rendszer kaotikus tulajdonságait fogjuk megvizsgálni.
2022/23-as tanév
63 darab témakiírás
TTK Anyagfizikai Tanszék
Mintázatképződés a görbült diszlokációk statisztikus térelméletében
Témavezető/konzulens: Groma IstvánDDD szimulációk a görbült diszlokációk statisztikus térelméletébben levő paraméterek meghatározására
Témavezető/konzulens: Groma IstvánKondenzált anyagok fizikája: jegyzet és kitekintések
Témavezető/konzulens: Groma IstvánEgykristály Cu mikrohajlantyú megmunkálása és többszörös hajlítása során kialakuló diszlokációszerkezet kísérleti vizsgálata és kiértékelése
Témavezető/konzulens: Ispánovity Péter DusánLeírás: A kísérlet célja a Cu egykristály diszlokációszerkezetének mélyebb megértése ciklikus fárasztásos terhelés során. A mikrohajlantyú kialakításához és vizsgálatához egy kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp használata szükséges (többek között FIB és EBSD használatával), mely kezelésének elsajátítása a projekt részét képezi. Az eredmények a Python programozási környezet segítségével kerülnek kiértékelésre.
Ponthibák és előterhelés szerepe diszlokációlavinákban
Témavezető/konzulens: Ispánovity Péter DusánCuAl_2O_3 multirétegek mikromechanikai tulajdonságainak vizsgálata elektronmikroszkópiai és akusztikus emissziós módszerekkel
Témavezető/konzulens: Ispánovity Péter DusánMonte-Carlo szimulációk alkalmazása az anyagtudományban
Témavezető/konzulens: Ribárik Gábor Ferenc Dr.Leírás: Kristályos anyagok számos fizikai tulajdonságát, mint például a szilárdságot, elektromos veztőképességet, mágneses, elktronikus vagy optikai tulajdonságokat, alapvetően meghatározza a mikroszerkezet. A mikroszerkezet jellemző igen lényeges kristályhibák a diszlokációk valamint a szemcse, illetve krisztallit szerkezet. A Monte-Carlo-módszer egy olyan sztochasztikus szimulációs módszer, amely számítástechnikai eszközök segítségével (egy véletlenszám generátor segítségével) előállítja egy adott kísérlet végeredményét, ezek után az eredményként kapott numerikus jellemzőket feljegyzik és kiértékelik. Ezen módszerek igen alkalmasak a mikroszerkezet modellezésére. A diplomamunka témája ezen módszerek megismerése és alkalmazása különböző anyagtudományi problémák megoldására.
Röntgen vonalprofil analízis mesterséges intelligencia algoritmusok alkalmazásával
Témavezető/konzulens: Ribárik Gábor Ferenc Dr.Leírás: A mesterséges intelligencia (MI) az elmúlt időben széles körű figyelmet kapott az anyagtudományban is. A korszerű (pl. szinkrotronos) mérési technikák megjelenésével igen nagy számú adat áll rendelkezésünkre, melyek kezelése és kiértékelése jelentős kihívást jelent. A röntgen vonalprofil analízis (RVPA) a mikroszerkezet paramétereit adja meg a mérésekből. Az RVPA módszerekben alkalmazott elméleti függvények bonyolult nemlineáris módon függenek a mikroszerkezeti paraméterektől, ezek meghatározása a hagyományos algoritmusokkal jelentős gépidőt igényel és nem minden esetben találják meg az optimális megoldást. A röntgen vonalprofil analízisre számos kvalitatív és kvantitatív módszert fejlesztettek ki, melyekre a MI algoritmusok alkalmazhatók alternatív lehetőségként, egy gyorsabb, hatékonyabb és pontosabb módszerként a meglévő numerikus algoritmusok kiváltására. A diplomaunka célja ezen módszerek, különösképpen a CMWP módszer továbbfejlesztése.
Röntgen vonalprofil analízis
Témavezető/konzulens: Ribárik Gábor Ferenc Dr.Leírás: A röntgendiffrakciós mérések során egy nagy intenzitású (gyakran monokromatikus) nyaláb szóródik a mintán, az elhajlított nyaláb intenzitását rögzítjük az elhajlási szög függvényében egy detektor, vagy ú.n. Imaging Plate segítségével. Kristályos anyagok esetén a kristályszerkezettöl függõen bizonyos elhajlási szögeknél diffrakciós csúcsok jelennek meg, melyek összessége alkotja a diffrakciós spektrumot. Az egyes csúcsokat a hkl (Miller) indexekkel jellemezhetjük. A csúcsok kiszélesedésének mértéke és a profil alakja a mikroszerkezetrõl ad információt, mely az anyagok számos fizikai tulajdonságát, mint például a szilárdságot, elektromos veztőképességet, mágneses, elktronikus vagy optikai tulajdonságokat, alapvetően meghatározza. A röntgen vonalprofil analízis célja a mikroszerkezet jellemzö paramétereinek meghatározása a mérésekbõl. A diplomamunka témája ezen módszerek megismerése és alkalmazása különböző röntgendiffrakciós mérések kiértékelésére.
Hafnium alapú amorf ötvözetek termikus vizsgálata
Témavezető/konzulens: Révész Ádám Dr.Leírás: A fém alapú amorf anyagok, illetve üvegek termodinamikai szempontból metastabil állapotban vannak. Előállításuk extrém nagy hűtési sebességet igényelnek, viszont az így létrejövő szerkezetek kiváló üvegképződési paraméterekkel rendelkezhetnek. Jelen szakdolgozat keretében azt kívánjuk feltérképezni, hogy az egyes komponensek milyen hatással vannak az üvegátalakulási hőmérsékletre, és a túlhűtött folyadék tartományára. Ezen paraméterek megfelelő kombinációja vezethet el ezen anyagok speciális alkalmazhatóságukhoz.
Négyzetrácsban elrendezett spin kvantumbitek vezérlése
Témavezető/konzulens: Széchenyi Gábor Dr.TTK Atomfizikai Tanszék
Canted cosine theta típusú szupravezető mágnesek szórt terének vizsgálata / Study of the fringe field of canted cosine theta superconducting magnets.
Témavezető/konzulens: Barna Dániel, Veres GáborLeírás: A részecskegyorsítókban használatos szupravezető mágnesek terét rendkívül pontosan kell ismerni - és kontrollálni. Tipikus követelmény például a néhány tízezredes relatív homogenitás. Míg ez a mágnes belsejében standard módszerekkel biztosítható, a mágnesvégeken található szórt tér leírása, mérése és pontos tervezése nehezebb feladat. A jelentkező feladata az utóbbi években egyre nagyobb népszerűségnek örvendő "canted cosine theta" típusú szupravezető mágnesek szórt terének szimulációval történő tanyulmányozása, a nyalábdinamika szempontjából legkritikusabb térkomponensek azonosítása és ezek okának meghatározása, valamint ezek kiküszöbölése a tekercsgeometria optimalizálásával.
Looking for signs of New Physics at the LHCb and CODEX-b experiments
Témavezető/konzulens: Biplab DeyLeírás: LHCb is one of the four large LHC experiments at CERN, specializing in the beyond the Standard Model searches via precision measurements in flavor sector. LHCb has discovered some very interesting experimental disagreements with the Standard Model with the first two run periods and Run3 is just starting up. In parallel, CODEX-b is a new sub-detector of LHCb that will look for very long lived dark sector particles predicted in many dark matter scenarios. The ELTE LHCb group involvement includes strong data analyses, software development as well as hardware. We are looking for motivated students for potential future PhD studies. Some familiarity with particle physics and software (python/c++) is expected. I'm happy to discuss further either in person (office: 3.81) or by email (biplab.dey@ttk.elte.hu) More information: https://lhcb-outreach.web.cern.ch/ https://physics.elte.hu/en/lhcb-codexb
Nagyenergiás nehézion-ütközések vizsgálata
Témavezető/konzulens: Csanád MátéKaonok femtoszkópiája Lévy eloszlásokkal
Témavezető/konzulens: Csanád MátéElőreszórás vizsgálata az LHC CMS kísérleténél
Témavezető/konzulens: Csanád MátéMetszetképalkotó eljárásokon alapuló konformális üregi és szövetközi besugárzások dozimetriai vizsgálata
Témavezető/konzulens: Fröhlich Georgina Éva Dr.Leírás: Az elmúlt évtizedben a metszetképalkotó eljárásokon alapuló sugárterápiás besugárzástervezés - a betegről nyert teljes háromdimenziós anatómiai információ révén - pontosabb céltérfogat-meghatározást és a védendő szervek egyértelműbb kijelölését tette lehetővé, így konformálisabb besugárzások valósulhatnak meg. A besugárzási tervek kvantitatív értékelése és összehasonlítása dózis és térfogati paraméterekkel történik, és az optimális terv elkészítése a legmegfelelőbb paraméterek elérésével lehetséges. A kutatási téma elsősorban brachyterápiás besugárzási tervek dozimetriájára irányul. A cél, hogy különböző daganat lokalizációknál eltérő dózisoptimalizálási módszereket alkalmazva meghatározzuk az ideális dózis-térfogati paramétereket. Emellett vizsgáljuk azt is, hogy milyen esetekben előnyösebb a brachyterápiás kezelés a külső sugárterápiával szemben. Témavezető: Fröhlich Georgina (Országos Onkológiai Intézet)
Stellar dynamics in galactic potential with parameter shift
Témavezető/konzulens: Kovács TamásLeírás: In this work the stellar dynamics in the generalized Miyamoto-Nagai potential is investigated.
Bolygópálya-rezonanciák csatolt oszcillátor modellje
Témavezető/konzulens: Kovács TamásLeírás: A középmozgás-rezonanciák szemianalitikus modelljénke kidolgozása és általánosítása tetszőleges számú égitesre.
Impact of hadron interaction uncertainty on the T2K flux
Témavezető/konzulens: Nagai YoshikazuCoulomb-korrekciók numerikus vizsgálata nehézion-ütközésekben
Témavezető/konzulens: Nagy Márton ImreNehézion-ütközések téridőbeli szerkezetének vizsgálata az EPOS szimulációs programcsomag alapján
Témavezető/konzulens: Nagy Márton ImreBose-Einstein-korrelációk vizsgálata a STAR kísérletben
Témavezető/konzulens: Nagy Márton ImreRoncsolásmentes elemösszetétel-meghatározás prompt gamma aktivációs analízissel
Témavezető/konzulens: Szentmiklósi László Dr., Veres GáborLeírás: A prompt gamma aktivációs analízis (PGAA) a sugárzásos neutronbefogáson, azaz az (n,g) reakción alapuló roncsolásmentes nukleáris elemanalitikai módszer. Segítségével mintaelőkészítés nélkül vizsgálhatunk értékes vagy egyedi mintákat, más módon nehezen mérhető összetevőket, jellemzően az anyagtudomány és az örökségtudomány területéről. Az Energiatudományi Kutatóközpontban (EK), azon belül is a Budapesti Neutron Centrumban (BNC) működik a világ egyik vezető PGAA laboratóriuma. A jelölt feladata megismerni ezt a speciális nukleáris méréstechnikát, annak elméletét és praktikus oldalát, felügyelet mellett bekapcsolódni a mérőhelyen zajló elemanalitikai kísérletekbe, végül kiértékelni és értelmezni a kapott mérési eredményeket. Témavezető: Szentmiklósi László, EK
Kozmikus müonok szögeloszlásának mérése indirekt módszerrel
Témavezető/konzulens: Veres GáborLeírás: A nagy energiájú kozmikus sugárzás és a felső atmoszféra kölcsönhatásában keletkező pionok bomlástermékei, a müonok, képesek a levegőn áthatolva elérni a Föld felszínét, és az ELTE alagsorában található laborunkat is. A laborban henger alakú nagy tisztaságú germánium félvezető detektorral rendelkezünk, amelyet radioaktív gamma-sugárzás mérésére, spektroszkópiára és spektrometriára terveztek. Megkíséreljük ennek segítségével, egy szokatlan és ötletes módszerrel megmérni a kozmikus eredetű müonok zenitszög-eloszlását, és az eredményt összehasonlítani ismert, szabad téren végzett korábbi mérési eredményekkel, amelyek teljesen más tecnikával készültek.
TTK Biológiai Fizika Tanszék
Transzepitél ellenállás automatizált mérése delta robot technológiával
Témavezető/konzulens: Czirók AndrásLeírás: A tervezett rendszer lehetővé tenné tenyésztőtálcában transwell insert-ekre helyezett, párhuzamos tenyészetek illetve megfelelő kontrollok 4 pontos "chopstick" elektródás automatizált TEER mérését. A TEER értékek alkalmasak a transwell barrier tenyészetekben kialakuló szoros sejtkapcsolatok érettségének ellenőrzésére. A rendszer így szöveti barrier modellekben (az összeállításban alkalmazott sejttípusoktól függően: vér-agy gát, tüdő alveolus, bronchus, bélnyálkahártya, vesetubulus, stb.) hatóanyagok és gyógyszerhordozók penetrációs kinetikájának vizsgálatát segíti. A szakdolgozat célja az automatizálást lehetővé tevő delta robot technológia megtervezése és pontosságának optimalizálása.
Gyógyszerjelölt molekulák hámszöveten keresztül történő transzport kinetikájának vizsgálata
Témavezető/konzulens: Czirók AndrásLeírás: Napjainkban a bio- és gyógyszertechnológia fejlődése egyre több in vitro modellrendszer felállítását teszi szükségessé. Gyógyszerhatóanyagok és kozmetikai szerek állatkíséreletekben történő tesztelését – etikai és anyagi vonzatai miatt – egyre jobban átveszi alkalmas sejttenyészeteket felhasználó modell rendszerek alkalmazása. A transwell barrier modellben történő transzport vizsgálatok során hatóanyagot adagolunk az apikális kompartmentekbe, és sorozatos mintavételt végzünk a bazolaterális kompartmentekből. A kíséreletekből kinyerhető farmakológiai transzport kinetika becslést ad in vivo nyálkahártyán keresztüli gyógyszerfelszívódás időbeli lefolyására, így alkalmas kísérelti hatóanyagok illetve célzópeptidek hatékonyságának állatkísérleteket megelőző szűrésére.
Multipólus sorokhoz illesztett atomi töltések összehasonlító vizsgálata
Témavezető/konzulens: Derényi Imre Dr.Leírás: Az atomokhoz rendelt ponttöltés a fizikai-kémiai hasznos fogalma. Az atomi töltés önkényesen definiált, nem mérhető fizikai mennyiség, amelynek molekulák hullámfüggvényből való számítására több eljárást javasoltak. A vizsgált módszer a molekula hullámfüggvényét előbb atomokon centrált multipólus sorokba fejti, majd megkeresi azokat az atomi töltéseket, amelyek legkisebb négyzetes értelemben a legjobban reprodukálják a multipólus momentumokat. A dolgozat keretében nagyszámú, változatos szerkezetű molekulát vizsgálva kerülnek összehasonlításra az így számított atomi töltések más eljárásokkal kapott töltésekkel. Az összehasonlítás kritériumai a molekuláris multipólus momentumok reprodukálása, valamint a kémiai intuícióval való összhang.
DNS fogantyú tervezése nagy specificitású molekuláris nanomanipulációra
Témavezető/konzulens: Derényi Imre Dr., Kiss BálintLeírás: A kísérlet célja egy univerzális, antitestekkel funkcionalizálható DNS fogantyú készítése, amellyel molekuláris szintű kölcsönhatások válnak karakterizálhatóvá nagy specificitással. A fogantyú előkészítéséhez több molekuláris biológiai eszköz használatára kerül sor (pl.: PCR, ELFO), majd az eredmény ellenőrzése AFM-mel és lézercsipesszel történik.
Több-sejtes aktivitás mintázat visszavetítés akuszto-optikai (AO) mikroszkóp segítségével
Témavezető/konzulens: Derényi Imre Dr., Szalay GergelyLeírás: A kutatás célja olyan eljárás kidolgozása, ami egyedi sejtek optikai úton történő stimulációjával képes vizuális érzet kiváltására. Ennek megvalósításához szükséges annak meghatározása, hogy az egyes vizuális ingereket milyen mintázatok kódolják, ill. egy olyan módszer kidolgozása, amellyel ezen sejtek megfelelően stimulálhatók. A mintázatok detektálása virtuális környezetben történő tanulás alatt történik. A kísérleti állat viselkedésmintázata alapján megállapítható, hogy mely események alkalmával ismert fel ténylegesen egy mintázatot. A tényleges ok-okozati viszony megállapításához ezeket a mintázatokat visszastimuláljuk, és vizsgáljuk, hogy ez milyen arányban vált ki az eredetihez hasonló viselkedésválaszt. A hallgató feladatai: 1. Kapcsolódó szakirodalmi háttér feldolgozása; 2. két-foton méréstechnikai ismereteinek elsajátítása; 3. a számításokhoz szükséges kódrészletek elkészítése; 4. a stimulációs modell tesztelése; 5. a fotostimuláció tesztek kivitelezése.
Simulating genealogies under the multitype Moran process
Témavezető/konzulens: Derényi Imre Dr., Szőllősi Gergely JánosLeírás: Complex multicellular organisms are defined by differentiated cells that make up their tissues. The differentiation hierarchies that produce the sustained supply of differentiated cells, however, also have a second function central to maintaining multicellularity: recent theoretical work has shown that hierarchical differentiation can restrain somatic evolution. In parallel, rapidly growing empirical data has been emerging on the somatic accumulation of mutations with the potential to resolve the cell lineage trees of individual tissues through the course of a human lifetime. In order to connect theoretical work with available sequence data, it is necessary to efficiently simulate the genealogies produced by hierarchically organised tissues with multiple cell types. The subject of the proposed thesis project is to develop and implement such simulations in the context of a multitype Moran process.
Méhnyakdaganatok kombinált tele- és brachyterápiájának biológiai dózisösszegzése deformábilis képregisztráció segítségével
Témavezető/konzulens: Fröhlich Georgina Éva Dr.Üvegházak (növényházak) poláros fényszennyezésének vizsgálata drónpolarimetriával
Témavezető/konzulens: Horváth Gábor Dr.Leírás: A BSc szakdolgozó feladata üvegházak (növényházak) üvegfelületei poláros fényszennyezésének vizsgálata az ELTE Biológiai Fizika Tanszék Környezetoptika Laboratóriumának új drónpolariméterével. Az első mérőkampányt az ELTE Füvészkertjében tervezzük 2022 őszén. Szükség esetén később más helyszíneken is mérhetünk. A hallgató szakdolgozata a szakirodalmi áttekintés után a mért polarizációs mintázatokról, elemzésükről és a levonható következtetésekről fog szólni.
Romboéderes és hexagonális grafit kevert fázisainak vizsgálata Raman spektroszkópiával
Témavezető/konzulens: Koltai JánosLeírás: A projekt keretén belül a diák bekapcsolódhat az EK Nanoszerkezetek laboratóriumában végzett romboéderes grafit tulajdonságait feltáró kutatásokba. A romboéderes grafit egy topologikus félfém, amelyben az elektronok között erős kölcsönhatások alakulnak ki. Viszont ez a grafit módosulat a természetes és mesterséges mintákban csupán 1% körüli arányban jelenik meg. Ezért rendkívül fontos olyan módszerek kidolgozása, amely segítségével azonosítani és vizsgálni tudjuk ez a ritka, de izgalmas grafit módosulatot. A diák feladata egy Raman spektrum feldolgozó Python kód kifejlesztése, amely segítségével a mért Raman spektrum térképekből be tudjuk azonosítani a kevert hexagonális, romboéderes rendszerek összetételét, pl. egy romboéderes grafit / BN / hexagonális grafit heterostruktúráiban. A BSc munka során lehetőség van a legmodernebb kísérleti infrastruktúra használatával világszínvonalú kutatási munkába való bekapcsolódásba. A kutatócsoport honlapja: nemeslab.com
Van der Waals heteroszerkezetek mechanikai hangolása
Témavezető/konzulens: Koltai János, Makk PéterLeírás: Kétdimenziós kristályok családja napjaink nanofizikájának egyik legaktívabban kutatott területe. Ezen kétdimenziós kristályokból felépített heterostruktúrák új távlatokat nyitnak nanoelektronikai alkalmazások létrehozására. A heteroszerkezetek fontos paramétere az egyes réteg közötti csatolás erőssége, melynek hangolása hidrosztatikus nyomás alkalmazásán keresztül lehetséges. Egy másik fontos paraméter a rétegekben (vagy a rétegek közt) kialakuló mechanikai feszültség, amit speciális technikákkal lehet hangolni. A diplomamunka keretében a jelölt bekapcsolódik kétdimenziós heterostruktúrák létrehozásában és azok nyomás illetve mechanikai feszültség alatti vizsgálatába. A diplomamunka során a jelölt részt fog venni a minták elkészítésében és alacsonyhőmérsékleti elektromos karakterizációjában. A kutatómunka szoros együttműködésben zajlik több nemzetközi partner intézettel. A szakdolgozat készítés helye: BME Fizika Tanszék.
Szexuális kölcsönhatások ökológiai szerepének modellezése
Témavezető/konzulens: Meszéna GézaLeírás: Az ökológia régi, de új erőre kapott vitája az, hogy léteznek-e, lehetségesek-e olyan fajpárok, amelyek között nincs látható különbség, nem nem látszanak ökológiai szerepükben különbözőnek - mégis reproduktívan izoláltak. Egy friss javaslat szerint az ilyen "sister species"-ek együttélését szexuális interakciók stabilizálhatnák. Ilyen stabilizáló kölcsönhatások modellezése a feladat.
Átfedő csoportok keresése hipergráfokon
Témavezető/konzulens: Palla Gergely Dr.Csoportos keresés önszerveződő drónokkal
Témavezető/konzulens: Vásárhelyi GáborLeírás: A Biológiai Fizika Tanszék drónos laborjában több, mint egy évtizede foglalkozunk önvezető drónok csoportos viselkedésével. Jelen téma önszerveződő, egymással kommunikáló drónokkal végzett csoportos keresési feladatok elméleti és szimulációs vizsgálatát tűzi ki célul. A feladat egyrészt a szakirodalom feltárása, majd ezután state-of-the-art és saját fejlesztésű csoportos keresési algoritmusok realisztikus szimulációs keretrendszerben történő implementálása, optimalizálása és statisztikus összehasonlítása. A kutatási téma az általános "fizikusi" problémamegoldó és tudásbeli képességeken túl programozói hozzáállást, C/Python fejlesztési képességeket és megfelelő angol nyelvtudást is igényel. Háttérinformáció publikációkkal: https://hal.elte.hu/drones
TTK Csillagászati Tanszék
Neptunuszon túli törpebolygók holdjainak árapályfejlődése
Témavezető/konzulens: Forgácsné Dr. Dajka Emese ZelmiraFekete lyuk gravitációs terében elliptikus pályán keringő csillag és por/gáz felhő dinamikája
Témavezető/konzulens: Forgácsné Dr. Dajka Emese Zelmira, Szabó Róbert Dr.Leírás: Kiterjedt testek alakja deformálódik gravitációs erőterekben mozogva az árapály hatások következtében. Ha az erőtér forrását egy határon belül megközelíti egy kiterjedt test akkor ezek a hatások szétszakítják azt. Kis kiterjedésű, szilárd testek ezen a határon belül is keringhetnek, de a csillagok és más olyan rendszerek, amelyeket csak a kölcsönös gravitációs vonzás tart össze, nem képesek tartósan egyben maradni. Egy kompakt objektum gravitációs terében elliptikus pályán keringő csillagra, amelynek a periasztron pontja a Roche-határon kívül van, periodikusan változó árapály erők hatnak. Ez a periodikus hatás pulzációt gerjeszt a csillagban és befolyásolja a csillagban lezajló folyamatokat, amik kettőscsillagokban is megfigyelhetők. A dolgozat keretében a fekete lyukak gravitációs terének sajátosságait tekintjük át, az árapály hatásokat kiterjedt testekre és a csillagokban lezajló folyamatok változásait ennek következtében, valamint kiterjedt por/gáz felhők alakváltozásait.
II-es típusú szupernóva-robbanások dinamikai hatásai kettős és hármas rendszerekben
Témavezető/konzulens: Sándor Zsolt MózesTTK Elméleti Fizikai Tanszék
A sötét energia és sötét anyag problémája az újabb kutatások tükrében
Témavezető/konzulens: Bene Gyula Dr.Leírás: A precíziós kozmológiai mérések eredményei a lambda-CDM kozmológiai modellel értelmezhetők, melyben az univerzum anyagsűrűségét a kozmológiai állandó (sötét energia) dominálja, és a hideg sötét anyag mennyisége is többszörösen meghaladja a barionos anyagét. A sötét energia és sötét anyag mibenléte, közvetlen kísérleti kimutatása intenzív kutatások tárgya. A jelölt feladata lesz az újabb elméleti és kísérleti kutatások eredményeinek áttekintése és ismertetése az irodalom alapján. A témához jó angol nyelvtudás szükséges. A LaTeX ismerete és használata elvárt. Programozási nyelvek ismerete előnyt jelent.
Relativisztikus mechanika több téridő-dimenzióban
Témavezető/konzulens: Cynolter GáborLeírás: A jelölt feladata a relativisztikus mechanika (fizika) egyenleteinek megfogalmazása, értelmezése és (analitikus vagy numerikus) megoldása kiterjesztett téridő-dimenziókban. Lehetőség szerint megvizsgálni a származtatott egyenletek kapcsolatát az általános relativáselmélet eredményeivel, illetve tárgyalni a 3+1 téridő-dimenziós határesetet.
Megoldható Kvantumrendszerek Dinamikája
Témavezető/konzulens: Pozsgai Balázs SándorLeírás: ,,Harmonikus oszcillátor, hidrogénatom. Van-e más is a világon? Én nem tudhatom. De ha netán volna más, azt rúgja meg a ló, Az csak perturbáció.'' A BSc dolgozat a megoldható kvantummechanikai rendszerek dinamájával fog foglalkozni. Ezek olyan soktest rendszerek, melyekben a fizikai mennyiségek egzaktul számolhatók. Ilyen értelemben ők a ,,van más is'' kategória, a hidrogénatomon túl. A BSc szakdolgozó az Elméleti Fizikai Tanszéken működő, ezen témával foglalkozó Lendület csoport munkájába fog bekapcsolódni. Több információ itt: https://6vertex.elte.hu/
Hődiffúziós-határréteg jellemzése Rayleigh-Bénard áramlásban numerikus szimulációk segítségével.
Témavezető/konzulens: Rácz Zoltán Attila Dr.Leírás: A sürüségkülönbség hajtotta áramlások modellje a Rayleigh-Bénard áramlás, ahol a konténer teteje alacsonyabb hőmérsékletű, mint az alja. Nagy hőmérséklet-különbség esetén a rendszer instabillá válik, a diffúziós hőáram mellett megindul a konvekció. A hőmérséklet-különbség növelésével az áramlás turbulens lesz. Ekkor a teljes hőáram, mint a RB áramlás időfüggővé, kaotikussá válik és a diffúziós és konvekciós hőáram időátlagban is változik a konténer belül. A peremektől távol a konvekciós hőáram a jellemző. A peremek mentén az áramlási sebesség, így a konvekciós hőáram nullára csökken, s a hődiffúzió dominál. Ezt a tartományt nevezzük hődiffúziós határrétegnek, amely meghatározza a teljes. Ennek megfelelően a legtöbb elmélet is harárréteg-elmélet. A határréteg jellemzésére, első sorban a vastagságának megatározására számos módszer áll rendelkezésre, a szakdolgozat témája ezek összefoglalása, illetve szimulációk elemzésével az egyes módszerek erősségeinek és gyengeségeinek megállapítása.
A permutációs szimmetria sérülése
Témavezető/konzulens: Rácz Zoltán Attila Dr.Leírás: Permutációs szimmetria meglétét, illetve sérülését vizsgáljuk egyszerű sztochasztikus, kicserélődési folyamatokban. A cél a lehetséges fázisátmenetek rendjének, illetve univerzalitási osztályainak meghatározása.
Rayleigh-Bénard áramlás jellemzése Lagrange-i szemléletben.
Témavezető/konzulens: Tél Tamás Dr.Leírás: A sűrűségkülönbség hajtotta áramlások modellje a Rayleigh-Bénard (RB) áramlás, ahol a konténer teteje alacsonyabb hőmérsékletű, mint az alja. Nagy hőmérséklet-különbség esetén a rendszer instabillá válik, megindul a konvekció, amely a hőmérséklet-különbség további növelésével turbulenssé válik. A kialakuló kaotikus áramlás összetett szerkezetű, amelyben előfordulnak nagy méretű, jellegzetes csóva alakú fel és leáramlások, illetve a Kolmogorov skálát elérő kis méretű örvények is, ahol a folyadék belső surlódása miatt a mozgási energia gyorsan disszipálódik. Ezen folyamatok Lagrange-i leiírása koncepciójában egyszerű, mégis jól interpretálja a turbulens áramlás során fellépő jelenségeket mint például a keveredés és a diszperzió, illetve segítségükkel szegmentálhatók a jellemző mintázatok. A szakdolgozat témája összefoglalni a vonatkozó módszereket és alkalmazásukat, illetve turbulens RB áramlás szimulációjából nyert adatokon demonstrálni egy kiválasztott eljárás alkalmazását.
Nyírási instabilitások laboratóriumi és numerikus vizsgálata
Témavezető/konzulens: Vincze Miklós PálLeírás: Differenciálisan forgatott forgókádas elrendezésekben laboratóriumi kísérletekben és számítógépes szimulációkban is vizsgáljuk, hogy a különböző szögsebességekkel körbeáramló folyadékban az eltérő sebességű tartományok között ébredő nyírás következtében milyen feltételek esetén választósnak ki "instabillá váló hullámhosszak", melyek sokszöges szimmetriájú sebességmezőt hoznak létre a hengeres geometriájú tartályokban.
TTK Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék
Mikrovezérlő alapú mérőrendszer vizsgálata
Témavezető/konzulens: Bagoly Zsolt István Dr.Leírás: A mai életünket átszövik a különböző adatgyűjtő mikrovezérlők. A téma egy mikrovezérlőre (pl. Arduino alapra) épülő adatgyűjtő és kiértékelő rendszer létrehozása, ami magában foglalhatja a mérőszenzorok és a mikrovezérlő rendszer összeállítását, az adatok továbbítását egy számítógéphez, ill. a mérési eredmények kiértékelését és feldolgozását különböző bonyolultságű elemző programokkal. Az adott felhasználási kört vagy a jelentkező határozza meg (fizikai, kémiai, biológiai stb. probléma), vagy azt a konzultáció után az érdeklődésnek megfelelően lehet kiválasztani.
Mikrovezérlő alapú mérőrendszer vizsgálata
Témavezető/konzulens: Bagoly Zsolt István Dr.Leírás: A mai életünket átszövik a különböző adatgyűjtő mikrovezérlők. A téma egy mikrovezérlőre (pl. Arduino alapra) épülő adatgyűjtő és kiértékelő rendszer létrehozása, ami magában foglalhatja a mérőszenzorok és a mikrovezérlő rendszer összeállítását, az adatok továbbítását egy számítógéphez, ill. a mérési eredmények kiértékelését és feldolgozását különböző bonyolultságű elemző programokkal. Az adott felhasználási kört vagy a jelentkező határozza meg (fizikai, kémiai, biológiai stb. probléma), vagy konzultáció után azt az érdeklődésnek megfelelően lehet kiválasztani.
Nyalábemissziós spektroszkópia modellezése gépi tanulással
Témavezető/konzulens: Csabai István ErvinLeírás: A sűrűség meghatározás a megközelítőleg 150 millió °C fokos, mágnesesen összetartott fúziós plazmákon végrehajtott mérések egyike. Erre a célra alkalmas eszköz, a nyalábemissziós spektroszkópia (BES), amely a plazmába lőtt, nagyenergiás, semleges atomnyaláb a plazmába hatolása során keletkezett fényválaszból származtat sűrűség információt. A hallgató feladata egy gépi tanulást alkalmazó algoritmus implementálása, amely a RENATE-OD BES modellező kód rátaegyenletrendszer megoldását szolgáltatja különböző nyalábbehatolások esetén. A hallgató adott nyalábenergiára, használva RENATE-OD kódot generál megfelelő tréning, validációs és teszt adathalmazt. Munkája során kiértékeli az optimális gépi tanulási módszer választásának folyamatát. Témavezető: Asztalos Örs, BME Nukleáris Technikai Intézet
Nanopórus szekvenálási adatok kiértékelése gépi tanulással
Témavezető/konzulens: Csabai István ErvinLeírás: A génszekvenálási technikák fejlődése forradalmi változást hozott a genetikában és általában az élő szervezet molekuláris mechanizmusainak feltárásában. Egyik ígéretes új technológia a nanopórus szekvenálás. A nukleinsav láncot egy membránba ültetett fehérje nanopóruson húzzák át elektro-ozmotikus erővel és mérik a két oldal között folyó ionáram fluktuációit. Ez az ionáram változik annak függvényében, hogy a pórusban éppen milyen térfogatú nukleotidok vannak, így a bázisoksorrendje elvileg rekonstruálható. A rekonstrukciót gépi tanulási módszerekkel lehet megvalósítani, melyek egyre pontosabbak, de még tág teret adnak további pontosításra. Illetve, elvi lehetőség van finomabb különbségek, pl. metil-citozin, vagy más alternatív bázisok detekciójára. A szakdolgozat célja a technikával való megismerkedés és a nanopórus mérések jeleinek elemzése gépi tanulással.
Mutáció-gyakoriságok dinamikájának vizsgálata
Témavezető/konzulens: Csabai István ErvinLeírás: A vírusok folyamatos evolúcióban vannak, adaptálódnak a gazda-szervezethez és folyamatosan próbálják kikerülni az immunrendszer védekezését. Ennek megfelelően egy-egy fertőzés során nem csupán egy tiszta genom van jelen, hanem a vírus populációnak egy eloszlása. Általában mégis csak az úgynevezett konszenzus szekvenciát határozzák meg és annak változásait figyelik. A COVID-19 járvány minden eddiginél nagyobb adathalmazt tett elérhetővé és a konszenzus szekvenciákon túl több millió minta esetén a részletes nyers szekvenálási adatok is elérhetőek. A szakdolgozat célja, hogy a diák megismerkedjen a modern genetikai szekvenálási technikákkal, az adatok elemzésével és vizsgálja a vírus-populációk evolúcióját.
Genotípus és fenotípus közötti összefüggések feltárása gépi tanulással
Témavezető/konzulens: Csabai István ErvinLeírás: A fizika kezdetben tiszta izolált rendszerekkel foglalkozott de az utóbbi évtizedekben egyre inkább előtérbe került a komplex rendszerek megértése is. Számos olyan rendszer van, ahol az első elvekből való modellezés túlságosan összetett, de a gépi tanulási megközelítés eredményre vezet. Ezt a megközelítést próbáljuk alkalmazni biológiai rendszerekre és genetikai szekvencia adatokból fenotipikus jellemzőket prediktálni.
Relativisztikus részecskék klasszikus mozgásának vizsgálata különböző tenzori rangú mezőkben
Témavezető/konzulens: Cserti József Dr.Leírás: Témavezető: Dávid Gyula
Klaszter közelítésen alapuló szimulációs módszerek fejlesztése ponthiba kvantumbitek vizsgálatához
Témavezető/konzulens: Ivády ViktorFélvezető anyagokban mozgó elektron spin kvantumbit koherencia idejének tanulmányozása
Témavezető/konzulens: Ivády ViktorDinamikus nukleáris polarizáció vizsgálata a negatívan töltött bór-vakancia esetén
Témavezető/konzulens: Ivády ViktorNagy pontosságú hiperfinom állandók számolása kvantum biteken alapuló nano-NMR mérésekhez
Témavezető/konzulens: Ivády ViktorSuttogó módusok grafén pn-átmenetben
Témavezető/konzulens: Kormányos AndorLeírás: A projekt célja annak megértése, hogy egyrétegű grafénban létrehozott kör alakú pn átmenetben milyen kvázi-lokalizált állapotok alakulnak ki. Első lépésként idevágó korábbi számolási eredményeket reprodukálnánk. Ezek után megnéznénk, hogy a mágneses tér és/vagy a spin-pálya csatolás hogyan módosítja az eredményeket. Alapvető kvantummechanikai ismeretek és némi szilárdtestfizika szükségesek. Irodalom: Science 348, 672; Nature Physics 12, 1032.
Compressive sensing
Témavezető/konzulens: Stéger JózsefLeírás: A jelfeldolgozás és a jelek rekonstrukciójának egy fontos sarokköve a mintavételezés. A Shannon és Nyquist mintavételi törvény kirója, hogy időben változó egyenletesen mintavételezett jelekből, a jelet jellemző legkisebb időállandóknál kétszer sűrűbben kell mintát venni elkerülendő az információvesztést. Számos alkalmazásban a rögzített mintát egy csatornán kell továbbítani és/vagy tárolni kell. A gyakorlatban hamar beleütközünk a csatornakapacitás korlátaiba, ezért kompromisszumot kell kötnünk, és célszerű lehet már a mintavételezési láncolatban arra alkalmas tömörítési eljárás bevetése. Izgalmas terület a compressive sensing, ami e tárgykörrel kapcsolatos. A 10.1109/ICIP.2006.312577 segítségével numerikusan és kísérletesen kell reprodukálni az eredményeket.
TTK Geofizikai és Űrtudományi Tanszék
Magyarország és Szlovákia mágneses anomáliatérképeinek egyesítése és értelmezése
Témavezető/konzulens: Lenkey László Zoltán Dr.Leírás: A két térképet digitalizálni kell. Majd a magyar adatokból totáltér-anomáliát, a szlovák adatokból függőleges komponens anomáliát kell számolni. Ezután a két ország adatait ugyanarra a referenciadátumra kell átszámítani. Az egyesítés után a totáltér, illetve a függőleges anomáliatérképeket értelmezni kell, többek közt össze kell hasonlítani a terület geológiai térképeivel.
Űridőjárási vizsgálatok légköri ballonos sugárzási mérések alapján
Témavezető/konzulens: Lichtenberger János Dr.Leírás: Az űridőjárási vizsgálatokban - modellekben, előrejelzésekben – fontos paraméter a sugárzási környezet állapota. A troposzféra feletti és a legalacsonyabb műholdpályák (~100km) közötti tartomány vizsgálatára rakétakísérleteket és meteorológiai ballonos méréseket használnak. A jelölt feladata a RADMOS és TECHDOSE ballonos sugárzásmérési kísérletek összehasonlítása és a mért eredmények kiértékelése. A RADMOS kísérlet során egy sztratoszférikus ballon fedélzetén egymásra merőleges tengelyű Geiger-Müller-számlálókkal és a félvezető detektoros RADTEL részecske teleszkóppal történt. A TECHDOSE kísérlet során csak a GM-számláló gyűjtött adatokat. Témavezetők: Lichtenberger János és Hirn Attila
2021/22-es tanév
64 darab témakiírás
Anyagfizikai Tanszék
Anyag-ion kölcsönhatás vizsgálata a fókuszált ionsugaras megmunkálásban
Témavezető/konzulens: Dankházi Zoltán Gyula
Leírás: A KKIC SEM-FIB laboratóriumában működő Quanta 3D FEG mikroszkópban többek közt mikrooszlopokat készítünk Ga ionokkal diszlokáció-szerkezet vizsgálatokhoz. A nagyobb oszlopok kialakítását nehezíti az ionos maratás viszonylag nagy anyagi és időigénye, amit lézeres előmunkálással kívánunk csökkenteni. További nehézség, hogy a fókuszált ionnyalábbal (FIB) kialakított felületek méretét korlátozza a 20-30 um-es mélység elérése után megjelenő hullámosság. E hullámosság magyarázatára léteznek modellek, de ezek jóslatai nem egyeznek a tapasztalattal. A nagyobb mélység elérésének feltétele az anyag-ion kölcsönhatás pontosabb megértése, modellezése. A jelölt feladata a vonatkozó irodalom megismerése alapján kísérletsorozat tervezése a lézerrel előmunkált oszlopok FIB-es kialakítására, a mérések elvégzése és részvétel az eredmények feldolgozásában, értelmezésében.
Nagyenergiájú nehézion besugárzás hatásának Mössbauer-spektroszkópiai vizsgálata nanostruktúrált vasötvözetekben
Témavezető/konzulens: Dankházi Zoltán Gyula, Kuzmann Ernő
Leírás: A kutatás széles nemzetközi együttműködés keretében folyik, cseh, kollégákkal. A besugárzott nanoanyagok egy részét a japánok állítják elő, de van olyan is, amit itthon a KFKI-ban készítenek, pl. a FINEMET lágymágneses ötvözet szalagok. A lágymágneses mintákat besugárzás előtt és után, lehetőleg ugyanazon a mintán, önkontrollos módon, vizsgáljuk elsősorban Mössbauer-spekroszkópiával. Ezzel a módszerrel a mágneses anizotrópia és annak megváltozása érzékenyen detektálható a relatív vonalintenzitás mérésével, amit a nagyenergiájú nehézion besugárzás megváltoztathat a nagyszámú bevitt hiba következtében kialakuló feszültségtér spinek orientációjára gyakorolt hatása révén. A jelölt részfeladatot kap besugárzatlan és besugárzott minták Mössbauer-spektroszkópiai mérésének elvégzésében, a kiértékelésében és a kapott eredmények értelmezésében, a nagyenergiájú nehézionok behatolási mélység függésének hatására, valamint a minták felületén és tömbi részében lehetséges különbségekre vonatkozóan.
Többciklusú terahertzes impulzusok keltése periodikus struktúrában Műfaj: szimuláció, tervezés (valódi kísérletre ez alatt a rövid idő alatt nem lesz valószínűleg alkalom)
Témavezető/konzulens: Groma István
Leírás: Nagy energiájú terahertzes (THz-es) impulzusokat számos területen alkalmaznak, egyik ilyen a részecskegyorsítás. Néhány koncepció kifejezetten az egy (vagy közel egy) optikai ciklusból álló impulzust részesíti előnyben, van amelyik viszont többciklusú THz-es impulzusokat igényel. Periodikusan polarizált LN (PPLN) kristályban 0.1% feletti hatásfokkal valósítottak meg többciklusú THz-keltést a THz-es impulzusalak kontrolálása nélkül. Jó hatásfok érhető el LN ostyák egymáshoz illesztésével. Célunk periodikusan elhelyezett, egymáshoz képest 180◦-ban álló optikai tengelyű, egymáshoz törésmutató illesztő folyadékkal csatolt LN ostyákból összeállított struktúrában történő többciklusú THz keltés szimulálása, optimalizálása, különös hangsúlyt fektetve a törésmutató illesztő folyadék hatására. Célunk a kísérlet megtervezése is, melyhez kulcsfontosságú részfeladat a gerjesztő impulzussorozat nagyenergiájú lézerek impulzusaiból történő előállítása.
Rövidtávú rend és topológia Ge-Te üvegben
Témavezető/konzulens: Ispánovity Péter Dusán
Leírás: A kalkogén üvegeket széleskörűen alkalmazzák az ipar számos területén, így például infravörös optikai anyagokként, PC-RAM-okban vagy a DVD technológiákban. Atomi szintű szerkezetük ismerete segítheti az alkalmazások bővítését, ez irányú tudásunk azonban még hiányos. A BSc munka során a hallgató megismerheti az amorf anyagok szerkezetvizsgálatának módszereit. A kísérleti adatok (röntgen- és neutrondiffrakció, valamint röntgenabszorpció) szimulációval való értelmezéséhez a fordított Monte Carlo módszer elsajátítására lesz szükség. A BSc dolgozatban GeTe4 ötvözet rövidtávú szerkezetének leírását tűzzük ki célul. Amennyiben a hallgató érdeklődését felkelti a terület, a kutatás MSc munka során további, többkomponensű amorf anyagok vizsgálatával folytatható.
Vakancia koncentráció változása szemcsehatár mentén
Témavezető/konzulens: Kovács Zsolt
Kristályhibák vizsgálata molekula dinamikai szimulációkkal
Témavezető/konzulens: Ribárik Gábor
Leírás: Kristályos anyagok számos fizikai tulajdonságát, mint például a szilárdságot, elektromos veztőképességet, mágneses, elktronikus vagy optikai tulajdonságokat, alapvetően meghatározza a mikroszerkezet. A mikroszerkezet jellemző igen lényeges kristályhibák a diszlokációk valamint a szemcse, illetve krisztallit szerkezet. A molekula dinamikai (MD) módszerek számítógépes szimulációs algoritmusok, melyek atomok és molekulák mozgását határozzák meg a soktest problémát leíró mozgásegyenletek numerikus megoldásával, atomi potenciálokból kiindulva. Ezen módszerek igen alkalmasak a mikroszerkezet modellezésére. A diplomamunka témája ezen módszerek megismerése és alkalmazása különböző anyagtudományi problémák megoldására.
Diódalézer vonalszélességének csökkentése spektroszkópiai módszerekkel
Témavezető/konzulens: Széchenyi Gábor
Leírás: A kvantumtechnológia fejlődésével egyre nagyobb igény van keskeny vonalszélességű lézerekre, melyek nélkülözhetetlenek az anyag kvantumos szintű manipulációjához. A kvantuminformáció megőrzéséhez hosszú élettartamú állapotokra van szükség. A hozzájuk tartozó vékony energiaszintek megcímzése akkor hatékony, ha a lézerek vonalszélessége is ebbe a tartományba esik. A mérésekben a lézer frekvenciájának bizonytalansága zajt eredményez, melynek kiküszöböléséhez a lézer tulajdonságain célszerű javítani.
A diplomamunka során a Wigner Fizikai Kutatóintézetben működő Kvantumoptika Laboratórium fejlesztésébe kapcsolódhat be a jelentkező, ahol megismerkedhet a diódalézerek stabilizálásának többféle módszerével. A diplomamunka keretében a diák megvalósítja a gyors visszacsatolást, és mérési módszereket dolgoz ki a lézerek vonalszélességének jellemzésére.
Atomfizikai Tanszék
Pszeudorapiditás-eloszlások mérése a STAR EPD detektorral
Témavezető/konzulens: Csanád Máté
Leírás: A kvarkanyag hadronikus anyaggá való visszaalakulásának mikéntje a mai nehézion-fizika egyik legfontosabb kérdése. Ezen kutatások egyik érdekes pontja, hogy hogyan alakul az előre- és hátraszóró részecskekeltés pszeudorapiditástól való függése, ugyanis ennek pontos kísérleti ismerete sarkalatos pontja az elméleti modellekkel való összehasonlításnak. A RHIC gyorsító STAR kísérletében 2018-ban telepített Eseménysík Detektor (Event Plane Detector, EPD) elsődleges célja a nevében is hivatkozott eseménysík meghatározása, ugyanakkor segítségével pszeudorapiditás-eloszlásokat is mérhetünk. Egy ismétlődően kibontó (iterative unfolding) eljárást alkalmazva szimulációk segítségével meghatározhatjuk az EPD beütéseinek a bemeneti eloszlásokkal való kapcsolatát, és ennek segítségével pszeudorapiditás-eloszlást mérhetünk. Ez azért is fontos, mert ezen úttörő technika kidolgozásával a RHIC további nyalábenergiáin is lehetséges lesz ugyanezen mennyiség mérése.
Béta-bomlás energiaspektrumainak vizsgálata
Témavezető/konzulens: Horváth Ákos
Leírás: A munka során néhány neutronban gazdag izotóp béta-bomlásakor keletkező elektron energiaeloszlásának szimulációja a cél, aminek detektálási lehetőségeit Geant4 programcsomaggal kell vizsgalni. Témvezető: Alejandro Algora
Napsugárzás idősorok elemzése
Témavezető/konzulens: Horváth Ákos
Leírás: Egyszerű módszerekkel felvehető napsugárzás adatok mérése a munka egyik célja, valamint ezek kiértékelése. Témavezető: Horváth Ákos
Agyi sztereotaxiás besugárzási tervek dozimetriai vizsgálata különböző besugárzó készülékeken
Témavezető/konzulens: Horváth Ákos
Leírás: Agyi besugárzási tervek elemzése a feladat, amiben össze kell hasonlítani a különböző sugárterápiás eszközöket és módszereket a leadott dózis térbeli eloszlásának és meghatározott besugározandó terület egybeesésének szempontjából.
Az indukált unitér ábrázolások elméletének néhány fizikai alkalmazása
Témavezető/konzulens: Nagy Márton Imre
Szóródási müográfiai képalkotás vizsgálata
Témavezető/konzulens: Nagy Márton Imre
Leírás: A kozmikus sugárzás keltette nagy áthatolóképességú müonok klasszikus részecskefizkai detektorokkal észlelhetőek, míg a fluxus várttól való eltérése a céltágy belső szerkezetéről hordoz információt. A nevezett "müográfia" egy érdekes interdiszciplináris terület, amely a kísérleti részecskefizikán át a geológiához vagy ipari rendszerekhez is kapcsolódik. Müografikus képalkotás hagyományosan a müonok elnyelődésén alapul, míg nagy rendszámú anyagok esetében a többszörös szóródás mérésével is lehetséges. A Hallgató bekapcsolódik WignerFK-ban folyó müográfiai kutatásokba, megismerkedik a gáztöltésű detektorok alapjaival, és méréseket véges a müon-szóródásos kísérleti összeállításon, illetve az adatok kiértékelésével vizsgálja a módszer haszálhatóságát.
Plazmaturbulencia vizsgálat Nyaláb Emissziós Spektroszkópia diagnosztikával a MAST Upgrade tokamakon
Témavezető/konzulens: Nagy Márton Imre
Skalár-t-kvarkok keresése az LHC CMS detektorral
Témavezető/konzulens: Pásztor Gabriella
Leírás: A részecskefizika Standard Modellje (SM) rendkívül jól ellenőrzött és sikeres, ám igen hiányos elmélet. Többek között például nem tud számot adni az univerzum anyagának 84%-áról, amit a mindeddig ismeretlen természetű sötét anyagnak tulajdonítunk. A SM-t így csupán egy effektív térelméletnek tekintjük, amely elrejti az alapvető nagyenergiás elméletet. A SM egyik legnépszerűbb kiterjesztése feltételezi, hogy a mikrovilág szuperszimmetrikus, és minden ismert részecskének van egy szuperpartnere. Ezekben az elméletekben - további enyhe feltételek teljesülése esetén - a legkönnyebb szuperpartner tulajdonságai megfelelnek a titokzatos sötét anyagtól várttal. A CERN LHC CMS kísérlet 13 TeV tömegközépponti energiájú proton-proton adataiban a t-kvark skalár partnerének megjelenését, és a sötét anyag részecskéjére való bomlását keressük egy kisenergiájú elektront vagy müont tartalmazó végállapotban.
Biológiai Fizika Tanszék
Metszetképalkotó eljárásokon alapuló konformális üregi és szövetközi besugárzások dozimetriai vizsgálata
Témavezető/konzulens: Derényi Imre, Fröhlich Georgina Éva
Leírás: Az elmúlt évtizedben a metszetképalkotó eljárásokon alapuló sugárterápiás besugárzástervezés - a betegről nyert teljes háromdimenziós anatómiai információ révén - pontosabb céltérfogat-meghatározást és a védendő szervek egyértelműbb kijelölését tette lehetővé, így konformálisabb besugárzások valósulhatnak meg. A besugárzási tervek kvantitatív értékelése és összehasonlítása dózis és térfogati paraméterekkel történik, és az optimális terv elkészítése a legmegfelelőbb paraméterek elérésével lehetséges. A kutatási téma elsősorban brachyterápiás besugárzási tervek dozimetriájára irányul. A cél, hogy különböző daganat lokalizációknál eltérő dózisoptimalizálási módszereket alkalmazva meghatározzuk az ideális dózis-térfogati paramétereket. Emellett vizsgáljuk azt is, hogy milyen esetekben előnyösebb a brachyterápiás kezelés a külső sugárterápiával szemben.
Témavezető: Fröhlich Georgina (Országos Onkológiai Intézet)
A sejtadhézió vizsgálata jelölésmentes optikai módszerekkel a sejtek felületi sűrűségének függvényében
Témavezető/konzulens: Derényi Imre, Horváth Róbert
Leírás: A jelölésmentes biofizikai méréstechnikák napjainkban egyre nagyobb jelentőséggel bírnak, mivel segítségükkel jelölő molekula alkalmazása nélkül lehetséges akár egyedi sejtek szignalizációjának, adhéziójának és proliferációjának nagy érzékenységű kinetikai vizsgálata. A jelölő molekula elhagyása költséghatékonyabbá teszi a mérést, valamint a molekula esetleges zavaró, viselkedést módosító hatásával sem kell számolni. A BSc kutatómunka konkrét feladatai i) sejtadhéziós funkcionalizált felületek kialakítása (pl. RGD motívummal fedett) optikai bioszenzorok felületén. ii) Ezeken élő sejtek adhéziójának valós idejű követése. iii) A mért jelek analízise az adheráló sejtek felületi koncentrációjának függvényében. A jelölt munkájában analizálni fogja az egyedi sejt szintű optikai jeleket, a populáció eloszlásokat, illetve a populáció átlagos jeleit is. A kiértékeléshez már meglévő matematikai modelleket fog alkalmazni és már korábban kifejlesztett kódokat fog szükség esetén módosítani.
Szomatikus evolúció vizsgálata hierarchikus felépítésű szövetekben
Témavezető/konzulens: Derényi Imre, Szöllősi Gergely János
Leírás: A megújuló szövetekre jellemző hierarchikus differenciálódás képes korlátozni a káros mutációk felhalmozódásának és ezzel együtt a szomatikus evolúciónak az ütemét. A BSc kutatómunka feladata azon optimális szöveti paraméterek meghatározása, amik mellett a szomatikus evolúció elegendően lassú ahhoz, hogy a rákos daganatok (azaz a korlátlanul osztódásra képes mutáns sejtek) kialakulásának valószínűsége egy előre meghatározott (1-nél jelentősebb kisebb) érték alá essen.
Szomatikus evolúció vizsgálata növényekben
Témavezető/konzulens: Derényi Imre, Szöllősi Gergely János
Leírás: A növények egyik figyelemreméltó tulajdonsága, hogy hosszú élettartamuk és az ezzel járó nagy mennyiségű ágképződés ellenére nagyon kevés mutációt halmoznak fel. A BSc kutatómunka feladata annak meghatározása irodalmi adatokra támaszkodó elméleti modellezés segítségével, hogy a növényi őssejtek milyen osztódási stratégiát követnek a mutációk felhalmozódásának minimalizálása céljából.
A súlylökés és kalapácsvetés világcsúcsrangsorainak változásai a földforgás miatti tehetetlenségi gyorsulások és a testmagasság dobótávra kifejtett hatásainak figyelembevételével
Témavezető/konzulens: Horváth Gábor
Leírás: A szakdolgozó feladata analitikus becslésekkel és számítógépes modellezéssel vizsgálni a kültéri felnőtt férfi és női súlylökés és kalapácsvetés világcsúcsrangsorainak változásait a földforgás miatti centrifugális- és Coriolis-gyorsulás, valamint a testmagasság dobótávra kifejtett hatásainak figyelembevételével.
Ragadós napraforgóvirágmakettek által csapdázott rovarok számának vizsgálata a tesztfelület azimutirányának függvényében
Témavezető/konzulens: Horváth Gábor
Leírás: A szakdolgozó feladata egy nyári terepkísérletben keletre, délre és nyugatra néző, napraforgóvirágzatokat utánzó, függőleges, ragadós, sárga színárnyalatokkal bíró tesztfelületek által csapdázott rovarok számának meghatározása a felületekről készült fényképek számítógépes kiértékelésével. A cél azon elterjedt hipotézis ellenőrzése, hogy a keletre néző napraforgóvirágzatok tényleg több beporzó rovart vonzanak-e, mint a más égtáj (például dél vagy észak) felé nézők.
Gömb- és kockaakvárium optikai leképezése egy hal szemszögéből
Témavezető/konzulens: Horváth Gábor
Leírás: A szakdolgozó feladata számítógépes sugárkövetéssel annak vizsgálata, hogy egy gömb- és kockakváriumbeli hal miként látja az optikai környezetét. E probléma azon állatvédelmi rendelkezéseknek képezi az optikai hátterét, amelyek korlátozzák/tiltják a halak gömbakváriumokbeli tartását.
Kvázirészecske-interferencia numerikus vizsgálata topologikus szigetelőben
Témavezető/konzulens: Koltai János
Leírás: A kétdimenziós topologikus szigetelők jellemzője a minta kerülete mentén terjedő, időtükrözési szimmetria által védett élállapotok létezése. A munka során numerikusan vizsgáljuk az időtükrözési szimmetriát sértő mágneses szennyezők hatására kialakuló visszaszórást véges mintákban.
A Kekulé kötéstorzulás vizsgálata a grafén alacsony energiájú modelljében
Témavezető/konzulens: Koltai János, Tajkov Zoltán
Leírás: Grafén-réz szuperrácson újonnan végzett kísérleti eredmények egy szokatlan, Y formájú kötésszerkezetet mutattak ki a szénatomok méhsejtrácsában. A gyenge és erős kötések váltakozása egy, a grafén két Dirac-pontját összekötő modulációt hoz létre. A dolgozat témája egy grafén alapú alacsony energiás minimálmodell felírása, amely a fent említett modulációt is figyelembe veszi. A munka Tajkov Zoltán vezetésével az EK-MFA kutatóintézetben valósul meg.
Hideg rubídium atomfelhő vizsgálata abszorpciós leképezéssel
Témavezető/konzulens: Koltai János, Vukics András
Leírás: A mérések során magnetooptikai csapdában létrehozott hideg (10-100μK) rubídium atomokat világítunk meg rezonáns fénnyel, mely egy részét elnyelik, az így továbbhaladó nyalábot pedig egy CCD kamera segítségével rögzítjük. A leképezések készítéséhez biztosítani kell a készült képek és hátterek megfelelő minőségét, reprodukálhatóságát és a pontos időzítést. Ehhez szükséges a kamera szoftverének fejlesztése, a leképezés integrálása a teljes kísérleti ciklusba, valamint az optikai rendszer optimalizálása. Az elkészült leképezések valós méretét kalibrálva megállapítható a felhők mérete, valamint az optikai sűrűség vizsgálatával kiszámolható a felhőkben található atomok száma és sűrűsége. A felhők tágulási gyorsaságát vizsgálva különböző időpontokban végzett abszorpciós leképezésekkel pedig meghatározható az atomfelhő hőmérséklete. A munka a Wigner FK Kvantumoptika és Kvantuminformatika Osztályán készül Vukics András témavezetésével.
Fajképződés modellezése
Témavezető/konzulens: Meszéna Géza
A sejtadhézió vizsgálata optikai bioszenzororral és mikrofluidikai AFM-mel
Témavezető/konzulens: Szabó Bálint
Leírás: Az adherens sejtek valamely másik sejthez vagy egy felülethez tapadnak. Az adhéziót jól lehet jellemezni azzal az erővel, ami a tapadó felületek elválasztásához szükséges. Ezt az erőt FluidFM-mel közvetlenül, míg jelölésmentes optikai bioszenzorral közvetetten tudjuk mérni. Magát a sejtadhéziót sok paraméter befolyásolhatja, melyek közé tartozik a glikokálix, ami egy a sejteket körülvevő szénhidrátokban gazdag réteg és rákos sejtek esetében eltérő lehet a felépítése az egészséges sejtekétől. A szakdolgozat keretében enzimatikus emésztés segítségével FluidFM-et és jelölésmentes optikai bioszenzort használva vizsgáljuk a glikokálix sejtadhézióban betöltött szerepét.
A klímaváltozással kapcsolatos, mikrokontrollerrel vezérelt, terepi mérőeszköz építése
Témavezető/konzulens: Vadász Gergely Norbert
Leírás: A klímaváltozással kapcsolatos mérésekhez, terepi mérőeszközök építése grafikusan programozható mikrokontrollerek segítségével
Kézmozdulat alapú drónvezérlés gépi látással
Témavezető/konzulens: Vásárhelyi Gábor
Leírás: A mesterséges intelligencia rohamos fejlődése és a kapcsolódó hardware eszközök miniatürizálódása egyre inkább lehetővé teszi a gépi látás és adatfeldolgozás drónokon történő alkalmazását. A drónos látás számos jövőbeli drónos alkalmazás alapja lehet, ezek közül ebben a témában specifikusan a látás alapú, kézmozdulatokkal irányított drónvezérlést tűzzük ki célul. A téma megvalósításához először asztali számítógépen kísérletezzük ki a megfelelő kézmozdulat felismerő gépi látás algoritmust, majd ezt a Biológiai Fizika Tanszék autonóm repülő robot flottájának egyes képfeldolgozásra képes fedélzeti számítógéppel és webkamerával ellátott egyedeire ültetjük át.
Folytonos Axelrod modell tulajdonságainak vizsgálata
Témavezető/konzulens: Zafeiris Anna Kinga
Leírás: A “vélemény-dinamika” (vagy “opinion dynamics”) az a tudományterület, ami azt vizsgálja – elsősorban hálózatelméleti módszerek segítségével --, hogy emberi közösségekben a különböző vélemények hogyan terjednek. Ezen terület egyik legismertebb modellje az ún Axelrod modell, amelyben az egyedeket leíró ún. “kultúra-elemek” egész számmal vannak jellemezve. A kutatás célja ezen modell kiterjesztése és vizsgálata a valós számok halmazára.
Elméleti Fizikai Tanszék
Determinisztikus rendszerek modellterének redukálása nemlineáris időfejlődés esetében
Témavezető/konzulens: Nagy Márton Imre
Radar alapú vezetéstámogató rendszerek megbízható vizualizációja
Témavezető/konzulens: Papp Gábor
A húrelmélet holográfiai alkalmazásai
Témavezető/konzulens: Sinkovics Annamária
Leírás: A húrelmélet jelenlegi formája a holográfiai sejtés köré szerveződik, mely kimondja, hogy a húrelmélet a tér egy adott tartományában leírható a tartomány határán lévő duális térelmélettel. E szerint a húrelmélet és a térelméletek nem egymástól különböző konstrukciók, a térelméletek erősen csatolt tartományában alkalmasabb eszköz lehet a gravitációs, húrelméleti szabadsági fokokkal való megfogalmazás. A kutatási témában a holográfiai módszereket, elsősorban alacsony energiás gravitációs megoldásokat és tulajdonságaikat vizsgáljuk és alkalmazzuk erősen csatolt fizikai rendszerek leírására.
Sötétenergia modellek
Témavezető/konzulens: Trócsányi Zoltán
Leírás: Autonóm differenciálegyenletek megoldásának alkalmazása a Világegyetemet leíró kozmológiai modellekre.
A mérsékelt-égövi időjárás hőmérsékleti változékonyságának laboratóriumi modellezése
Témavezető/konzulens: Vincze Miklós Pál
Leírás: Az áramlástani hasonlóság elve lehetővé teszi bolygóléptékű légköri konvekciós folyamatok közelítő modellezését hőmérsékletgradienst biztosító peremfeltételekkel rendelkező, forgatott, asztali méretű kísérleti tartályokban. A szakdolgozati munka során ilyen elrendezésekben végzett kísérletekből nyert hőmérsékleti idősorok statisztikai elemzésével vizsgáljuk a hőmérsékleti szélsőségeket, illetve az adatsorok időbeli viselkedésének (pl. időtükrözésre vett szimmetriatulajdonságainak) jellegét. Az eredmények hozzásegíthetnek annak a kérdéskörnek a jobb megértéséhez, hogy miképpen változhat egy klímaváltozás-szerű esemény hatására bizonyos időjárási szélsőségek gyakorisága.
Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék
Képalkotás lemezek vibrációjával
Témavezető/konzulens: Csabai István
Leírás: A testek gerjesztés hatására vibrációs mozgást végeznek. A gerjesztő frekvenciától függetlenül különböző sajátmódusok gerjesztődnek. Ezek a sajátmódusok ortogonális teljes rendszert alkotnak, így megfelelő spektrális gerjesztéssel elvileg alkalmasak lehetnek tetszőleges 2D függvények kirajzolására (ennek egy egyszerű megvalósítása a Chladni kísérlet). A szakdolgozat keretében ezt a jelenséget vizsgáljuk elsősorban szimulációkkal.
Skálaparaméter szimulációk alternatív kozmológiai modellek szimulációjához
Témavezető/konzulens: Csabai István
Leírás: Az egyre pontosabb extragalaktikus mérések olyan eltéréseket tártak fel, melyek nem egyeztethetőek össze a standard Lambda-CDM modellel. Így a standard kozmológiai modell mellett egyre inkább előtérbe kerül az alternatív modellek vizsgálata. A szakdolgozat során ilyen modellek N-test szimulációjának támogatásához generálunk le és vizsgálunk különböző Univerzum tágulási modelleket.
Ferromágneses nanorészecskéket tartalmazó szerves gélek reológiájának vizsgálata
Témavezető/konzulens: Cserti József
Leírás: A munka célja olyan újfajta szerves gélek kísérleti kutatása, melyek mágneses térre érzékeny ferromágneses nanorészecskéket tartalmaznak. A vizsgált anyagcsalád egy háromkomponensű rendszer, mely egy apoláros oldószerből, hidrogénkötéseket létrehozó gelátorból és ferrofluidból áll. Modern reológiai mérések segítségével lehetőség nyílik a gélek komplex folyási/mechanikai tulajdonágainak (pl. komplex viszkozitás, rugalmas állandó) meghatározására az anyagösszetétel, hőmérséklet, nyírási amplitúdó, frekvencia függvényében. A ferromágneses komponens miatt a gélek reológiai tulajdonságai várhatóan jelentős mértékben függnek a mágneses tértől, aminek a megmérése a munka fontos részét képezi. A gélek összetételének szisztematikus változtatásával meghatározandó az optimális magnetoreológiai hatás, mely érdekes alkalmazásokban lehet hasznosítható. Sikeres munka esetén az eredmények publikációja várható.
ABC grafén elektronállapotai
Témavezető/konzulens: Cserti József, Oroszlány László
Leírás: Véges méretű ABC rétegződésben kialakított több rétegű grafén elektronállapotainak vizsgálata.
Gázhőmérséklet-számítás integrálása kinetikus plazmaszimulációba
Témavezető/konzulens: Csordás András
Leírás: Az alacsony hőmérsékletű plazmák fenntartásáért elsősorban az elektronütközéses ionizáció felelős. Az ehhez szükséges energiát a plazmában lévő elektromos tér biztosítja. Az ütközési folyamatok szabad úthossza a hatáskeresztmetszet mellett függ a gáz sűrűségétől, amit egy adott nyomás esetén a gáz hőmérséklete határoz meg. Így az ionizációs egyensúlyt és plazma paramétereit a gáz hőmérséklete befolyásolja. A munka során a gázhőmérséklet számításának beintegrálását tervezzük egy, a csoportunkban fejlesztett részecske-alapú kinetikus szimulációs kódba. A hőmérsékletnövekedés számításában figyelembe vesszük a gázfázisú ütközési folyamatok során bekövetkező energiacserét, ami lehetővé teszi a gázhőmérséklet térbeli eloszlásának kiszámítását az elektródák hőmérsékletének (mint peremfeltételek) ismeretében. Az utóbbit az elektródák hőmérsékletét növelő részecskefluxusokból és a elektródákból elvezetett hőenergia egyensúlyából határozzuk meg.
Spin-pálya csatolás grafén nanoszallagokban
Témavezető/konzulens: Kormányos Andor
Intelligens képfeldolgozási módszerek fejlesztése a Wendelstein 7-X sztellarátor videódiagnosztikájához
Témavezető/konzulens: Oroszlány László
Leírás: A Wendelstein 7-X (W7-X) a legnagyobb jelenleg működő sztellarátor típusú fúziós berendezés a világon. Célja, hogy demonstrálja az optimalizált sztellarátorokban rejlő lehetőséget egy jövőbeli fúziós erőmű szempontjából. A tokamakokkal szemben, amelyek alapvetően impulzus üzeműek, a sztellarátorok elméletileg folyamatos üzemre képesek.Az Energiatudományi Kutatóközpont (EK) Fúziós Plazmafizika Laboratóriuma fejlesztette és üzemelteti a W7-X-en a videódiagnosztika alapjául szolgáló (EDICAM) rendszert. A sztellarátor belső falának közel 95%-át látja a 10 darab, speciális kamera. A hallgató feladata a kamerarendszer adatainak feldolgozása és intelligens (akár gépi tanulás alapú) algoritmusok fejlesztése, amelyekkel ezen jelenségeket vizsgálhatjuk és megérthetjük, ill. később, a kísérleti kampány során, akár valós időben is alkalmazni tudjuk.
Külső témavezető: Szepesi Tamás (szepesi.tamas@ek-cer.hu)
Kvantumprogramok futtatása
Témavezető/konzulens: Rakyta Péter
Leírás: A kvantumos számítógépek megjelenésével és gyors fejlődésével lehetőség nyílik a kvantumos algoritmusok nyújtotta gyorsulási lehetőségek kiaknázására. A jelenlegi kvantumos hardver kapacitások mellett még fontos szempontot jelent a kvantumos programok minél kevesebb kvantumlogikai kapuval történő előállítása. Munkánk során oiptimalizációs eljárással bontjuk fel kevés szabadsági fokkal rendelkező rendszerek kvantumos időfejlődését kvantumlogikai kapuk sorozatára és futtatjuk azt valódi kvantumszámítógépen és szimulációs eszközökön.
Kognitív változók hatása idegsejt populációk dinamikájára
Témavezető/konzulens: Stéger József
Közlekedési lámpák kapcsolásának optimalizálása a forgalom függvényében
Témavezető/konzulens: Stéger József
Leírás: A torlódások kialakulásának gyakori oka, hogy a közlekedési lámpák kapcsolása nem minden forgalmi helyzetre optimális. Így példáu egy beállításl, ami enyhe forgalom mellett jól működik, az sűrű forgalomnál pont az ellenkező hatást váltja ki. Cél számítógépes szimulációk segítségével egy lámpavezérkő programmodell megalkotása, ami a forgalmi helyzethez adaptálódik, minimalizálva a torlódást.
Folyadékszint meghatározása laboratóriumi mintákban képelemző program segítségével
Témavezető/konzulens: Stéger József
Leírás: Az orvosi/biológiai területen a laboratóriumi dolgozók rutinmunkáinak részleges kiváltására gyakran robotizált megoldásokat terveznek és építenek. Egy tipikus feladat a diagnosztikai célra levett, csövekben tárolt vérminták feldolgozása. A minta preparációja során a folyadék rétegekre bomlik, amelyek között viszonylag éles határ alakul ki. A csövekről készülő fénykép eket kell elemezni, a különböző optikai tulajdonságú folyadékrétegek közötti szinteket kell megtalálni. Ez olyan információ , ami alapján a pipettázó robotkart lehet vezérelni, azt megfelelő pozícióba mozgatva, a kívánt folyadéktípust le lehet szí vni további vizsgálatok céljából. A téma komplex, a csövek különbözőek lehetnek, a bennük található vér térfogata változó. Feladat rugalmas algoritmust építeni, ami a különböző szituációkban is jól működik.
Paraméterezhető statikus nem linearitás modellezése és implementálása
Témavezető/konzulens: Stéger József
Leírás: A hangtechnikában gyakran nemlineáris transzformációk segítségével érik el a kívánt felhasználói élményt. A szakdolgozatban feladat körüljárni és szimulációkon keresztül megmutatni egy ilyen alkalmazást. Továbbá célul tűzük ki ennek megépítését é s tesztelését.
Shaping the representation of deep generative models by the translation invariance inductive bias
Témavezető/konzulens: Vattay Gábor
Leírás: Machine learning models of natural images can be characterized by the representations they learn about the image statistics. This is a key question if we explore natural images, where the representations can be interpreted as the variables discovered by the model that contribute to the generative process of observations. Establishing the principles that affect the emergence of these representations is a key challenge in machine learning, and inductive biases are considered the key factors that determine the quality of the representations. In this project we explore one particular inductive bias that contributes to efficient learning: the bias to learn a translation invariant representation. Translation invariance is an important feature of natural scenes: statistics of natural images is preserved across shifted visual subfields.
Csillagászati Tanszék
Egy eruptív csillag protoplanetáris korongjának kémia összetétele
Témavezető/konzulens: Fernando Cruz-Saenz de Miera a Konkoly, Gabányi Krisztina
Leírás: Jelenlegi ismereteink szerint abolygók a csillagok fejlődésének korai szakaszában jönnek létre és a fiatal csillag körötti korong kémiai összetételét öröklik. Tehát a bolygó fejlődés megértéséhez elengedhetetlen a protoplanetáris korongok kémiai összetételének és fejlődésének tanulmányozása. A tipikus protoplanetáris korongokban a hőmérséklet annyira alacsony, hogy a legtöbb kémia elem fagyott állapotban van, emiatt detektálásuk nehézkes. Az eruptív fiatal csillagok esetén azonban időszakosan megnövekszik az akkréciós ráta, így a korong elérheti a pár száz Kelvin fokot is. A szakdolgozó a az Orion molekuláris ködben lévő Haro 5a IRS jelű FUor típusú eruptív csillag kémiai összetételét fogja tanulmányozni. Az eredményeket a csillag- és bolygókeletkezés témakörében értelmezve és összevetve a Naprendszerben tapasztaltakkal.
TXS 1206+549: egy gamma-sugárzó keskeny vonalas Seyfert-1 galaxis vizsgálata
Témavezető/konzulens: Frey Sándor, Gabányi Krisztina
Leírás: A rádiósugárzó keskeny vonalas Seyfert-1 galaxisok a többi jetes aktív galaxismaghoz képest kisebb tömegűek és nagyobb anyagbefogási rátával rendelkeznek, ezért szerepük fontos a jetek kialakulásának tanulmányozásában. Közülük csak néhány olyat ismerünk, amely a gamma-tartományban is sugároz. Ezek mindegyike alacsony vöröseltolódásnál található. A TXS 1206+549 az első olyan rádió- és gamma-sugárzó keskeny vonalas Seyfert-1 galaxis, amelyet egynél nagyobb vöröseltolódásnál figyeltek meg. A szakdolgozó feladata, hogy a rendelkezésre álló, archív, nagyon hosszú bázisvonalú interferométeres technikával készült adatok segítségével feltérképezze a forrás ezredívmásodperces felbontású rádiószerkezetét.
Üstökösmag megfigyelhetőség szimuláció Comet Interceptor űrszondához
Témavezető/konzulens: Gabányi Krisztina, Kereszturi Ákos
Leírás: Az ESA Comet Interceptor űrszondája egy még nem felfedezett, a Naprendszerbe elsőként belátogató üstökösmagot fog meglátogatni. Mivel az égitest jellemzői (főleg albedoja és mérete), valamint a találkozás geometriai paraméterei (távolság, megvilágítási és rálátási viszonyok) előre nem ismertek, a kamera számára várható paraméterek megbecslése egyszerű szimulációval illetve modellezéssel lehetséges. Utóbbi feladat magnitúdó számítások elvégzését, némi programozási ismereteket és kreativitást, rugalmasságot igényel.
Tavaszi jégfoltok keresése a Mars déli féltekéjén
Témavezető/konzulens: Gabányi Krisztina, Kereszturi Ákos
Leírás: A Marson kulcskérdés a víz mai előfordulási esélyének, lehetőségnek a megértése. Ennek tesztelésére olyan tavaszi jégfoltokat kellene találni a bolygó déli féltekéjén, amelyek a pólussapka visszahúzódása nyomán visszamaradtak, és az erősödő besugárzás révén esetükben nem kizárható, hogy a cseppfolyós fázis is megjelenik. Az ilyen jégfoltok azonosításához az MRO-űrszonda HiRISE felvételeinek elemzése szükséges a szakdolgozat keretben.
A PKS 1424-240 neutrínó-forrás jelölt blazár rádiócsillagászati vizsgálata archív VLBA mérések alapján
Témavezető/konzulens: Gabányi Krisztina, Kun Emma
Leírás: Az antarktiszi IceCube Neutrínó Detektor adatainak 10 éves idő-integrált analízise szerint a PKS 1424-240 jelű blazár irányából p-value=0.0016 valószínűséggel bő 41 db neutrínó érkezhetett a megfigyelési idő alatt. Ezzel a PKS 1424-240 a harmadik legerősebb neutrínó-jelölt az IceCube Kollaboráció által összeállított forráslistán. A Monitoring Of Jets in Active Galactic Nuclei with VLBA Experiments (MOJAVE) nevű rádiócsillagászati felmérés keretében egyes extragalaktikus részecskenyalábokról már több mint 20 éve készülnek rendszeresen 15 GHz-es (2 cm), ún. nagyon hosszú bázisvonalú interferometriai (very long baseline interferometry, VLBI) mérések. A jelölt feladata a PKS 1424-240 IceCube neutrínóforrás-jelölt blazár VLBI térképezése, nyalábkinematikai vizsgálata és potenciális neutrínó-keltő régiók azonosítása lesz, MOJAVE kalibrált vizibilitások alapján.
Szupernóva spektrumának modellezése a syn++ kóddal
Témavezető/konzulens: Gabányi Krisztina, Vinkó József
Leírás: A szupernóva robbanások optikai spektruma rendkívül sok információt hordoz ezen érdekes objektumok gazdag fizikájáról. Azonban a spektrumok értelmezése a folyamatok komplexitása miatt direkt erre készített modelleket igényel. Egy ilyen publikusan elérhető modellező kód a syn++, amellyel többféle típusú szupernóva optikai spektruma is sikeresen leírható, legalábbis a fotoszferikus fázisban. A hallgató feladata egy már meglévő szupernóva spektrumra illeszkedő modell felépítése és értelmezése, a szupernóvát jellemző fizikai paraméterek (hőmérséklet, tágulási sebességek, kémiai összetétel, a vonalformáló tartomány kiterjedése stb.) meghatározása.
The production of Al-26 in the stars of the asymptotic giant branch
Témavezető/konzulens: Petrovay Kristóf
Leírás: Investigation of the variation of the 26Al(n,alpha)23Na and 26Al(n,p)26Mg reaction rates in AGB stars by numerical stellar evolution models and comparison of the results with meteoritic abundance data.
Supervisor: Dr Maria Lugaro (ELKH CsFK)
Báriumcsillagokkal a lassú neutronbefogásos folyamat nyomában
Témavezető/konzulens: Petrovay Kristóf
Leírás: Báriumcsillagok elemgyakoriságainak vizsgálata, ezek észeléléseinek összevetése AGB csillagok nukleoszintézis modelljeivel.
Témavezető: Dr. Lugaro Maria
Szoláris aktív régiók dinamó-effektivitási tartományának empirikus meghatározása
Témavezető/konzulens: Petrovay Kristóf
Leírás: Publikus adatbázisok alapján, a közelmúltban kifejlesztett algebrai módszerrel.
Szolaris helicitas vizsgalata
Témavezető/konzulens: Robert von Fay-Siebenburgen
Leírás: Szolaris helicitas vizsgalata
A por dinamikája és bolygók növekedése protoplanetáris korongokban
Témavezető/konzulens: Sándor Zsolt
Bolygók növekedése a korongok porkomponensének akkréciója során
Témavezető/konzulens: Sándor Zsolt
Leírás: A jelölt a protoplanetáris korongok különböző modelljeiben vizsgálja a kőzetbolygók növekedését a por akkréciójának következtében.
A kőzetbolygók kialakulásának vizsgálata N-test szimulációk segítségével
Témavezető/konzulens: Süli Áron
Leírás: A Naprendszerben a bolygók összeállása mikrométers nagyságú, finom porszemcsékből indult, amelyek fokozatosan milliméteres, centiméteres, majd méteres, végül néhány kilométeres égitestekké, ún. planetezimálokká álltak össze. Ezek végül 100 millió éves időskálán egymással összeütközve létrehozták a bolygókat melyek egymástól jól elkülönült, stabil pályákon keringenek.
Az exobolygók felfedezése megmutatta, hogy a Naprendszer struktúrája nem általános az exobolygórendszerek felépítése gyökeresen eltérő, így szükség volt a keletkezési elméletek átfogó felülvizsgálatára. Ehhez a jelöltnek szüksége lesz a vontakozó irodalom áttekintésére. A jelölt feladata a jelenleg elfogadott keletkezési elmélet alapján a planetezimálok és kőzetbolygók összekovácsolódásának ismertetése, továbbá N-test szimuláció kezdőfeltételeinek kidolgozása a fentiekre tekintettel. A meghatározott kezdőfeltételekkel egy N-test szimuláció futtatása és a kialakult bolygórendszer bemutatása.
Galaxisfejlődés vizsgálata az Illustris modell felhasználásával
Témavezető/konzulens: Tóth László Viktor
Leírás: - egy megfelelő minta (tipikus GRB hostok) összeállítása a szimuláció adataiból, több időszeletben (snapshot) - a minta összehasonlítása a valós adatokkal a meglévő paraméterek mentén - megvizsgálni a paraméterek időbeli alakulását, kiválasztott elemekre a fejlődéstörténetet (merger tree?)
Geofizikai és Űrtudományi Tanszék
Müográfiai direkt probléma modellezése
Témavezető/konzulens: Balázs László
Leírás: A müográfia gyorsan fejlődő módszer, nagyszámú alkalmazással. A detektorok által mért adatok alapján történő jó minőségű sűrűségeloszlás rekonstrukció csak megfelelő adatfeldolgozás után lehetséges. A jelöltnek meg kell ismerkednie a földi müontér jellegzetességeivel és a detektálás folyamatával, kapcsolódva a Wigner Kutatóközpontban működő REGARD kutatócsoport kutatásaihoz. A kifejlesztett detektorokra vonatkozóan vizsgálnia kell a detektálás hatásfokát, annak szögfüggését, figyelembe véve a többrétegű detektorokra alkalmazott jelfeldolgozás módját. A származtatott összetett hatásfok a térszög szerint rögzített impulzusszámlási sebesség eloszlások és az energia szerint integrált müonfluxus konverziót valósítsa meg. Ez utóbbi gyengülése szolgáltatja pl. a tomográfia bemenő adatait. Az elvégzendő munka lényeges eleme a hibaterjedési modell felállítása is. Témavezető: Dr. Hamar Gergő _x0009__x0009_ Wigner F.K. Belső konzulens: Dr. Balázs László Geofizikai és Űrtudományi Tanszék
MTA-ELTE Geológiai, Geofizikai és Űrtudományi Kutatócsoport
Müográfiai képalkotás hátterének vizsgálata
Témavezető/konzulens: Surányi Gergely
Leírás: A müográfia egy új interdiszciplináris tudományterület, ahol a részecskefizika eszköztárát tudjuk használni geofizikia, geológiai, vagy akár ipari rendszerek belső struktúrájának feltérképezésére (pl: vulkánok, barlangrendszerek, érctestek). A Hallgató aktívan bekapcsolódik a WignerFK-ban működő REGARD Csoport müográfiai projektjeibe, megtanulja a használt detektorrendszerek belső felépítését és felhasználói működtetését; valamint bekapcsolódik a Catania Egyetemmel közösen tervezett mérések (Mussomeli, Etna) előkészítésébe. A munka szoftveres részeként Hallgató feladata a müongráfiai képalkotáskor jelentkező fizikai és kombinatorikai háttér vizsgálata. A nyomkövető rendszer algoritmusainak és paramétereinek hatását vizsgálni a háttérelnyomás, valamint a müográfiai képélesség optimalizálásához. Terepi feladata a Mussomeli/Etna mérésekhez tervezett detektorrendszer validálása, működési paramétereinek ellenőrzése.
2020/21-es tanév
62 darab témakiírás
Anyagfizikai Tanszék
Természetesen hangolt biológiai eredetű fotonikus nanoarchitektúrák optikai és szerkezeti vizsgálata
Témavezető/konzulens: Groma István
Leírás: A lepkék szárnyain gyakoriak a fotonikus nanoszerkezeteken alapuló színek, amelyek különleges fémes csillogással vagy színjátszó visszaveréssel is rendelkezhetnek. A fizika és az anyagtudomány szemszögéből közelítve, a lepkéken előforduló szerkezeti színek feltérképezése, valamint az azokat előállító fotonikus nanoarchitektúrák működésének megismerése igen fontos feladat. Az így nyert tudás eredményesen hasznosítható a potenciális alkalmazások esetében, amelyek e biológiai eredetű mintákat használják fel. A keleti féltekén előforduló Arhopala nemzetség hímjei esetében a szárnyak felszíne gyakran a kék és a zöld változatos árnyalataiban pompázik, amelyeket hasonló szerkezeti elvek szerint felépülő fotonikus nanoarchitektúrák állítanak elő. A tervezett munka során a jelölt optikai mikroszkópia, valamint pásztázó és transzmissziós elektronmikroszkópia segítségével feltérképezi e természetesen hangolt fotonikus nanoarchitektúrák szerkezeti jellemzőit.
Opikai fázisrácsok és hullámvezetők készítése és minősítése amorf és kristályos optikai anyagokban ionimplantálással
Témavezető/konzulens: Groma István
Mágneses nanoszerkezetek létrehozása FeRh vékonyrétegben.
Témavezető/konzulens: Ispánovity Péter Dusán
Leírás: A különleges mágneses tulajdonságai miatt, a FeRh rendszerből készített vékonyrétegek fontos szerepet játszhatnak a jövő spintronikai alkalmazásaiban. A szakdolgozat során, maszkolt neon besugárzás segítségével hozunk létre ferromágneses, szubmikron méretű tartományokat paramágneses mátrixban. Külső témavezető: Merkel Dániel
Deformált Cu egykristályok mikroszerkezeti inhomogenitásának vizsgálata indentációs és EBSD mérések alapján
Témavezető/konzulens: Ispánovity Péter Dusán
Leírás: A nanoindentációs mérések a minta keménységét egy kicsiny, néhány um^3-es tartomány esetében adják meg. Ha a minta belső mikroszerkezete inhomogenitást mutat, akkor az indentációs mérések is sztochasztikus jelleget öltenek. A jelölt feladata ezen véletlenszerű viselkedés vizsgálata, azaz korrelációk keresése a mért keménység és a mikroszerkezet jellemzői között. Ennek érdekében HR-EBSD méréseket fog végezni deformált réz egykristályokon mind az indentáció előtt, mind után. Ennek segítségével meghatározható a geometriailag szükséges diszlokációk sűrűsége és típusa éppen a felület alatti kb. 100 nm vastagságú tartományból. A mérések választ fognak adni arra, hogy a ezen tulajdonságok hogyan befolyásolják a lokális mechanikai viselkedést.
Cu egykristályok hajlítása során kialakuló diszlokáció mikroszerkezet kísérleti vizsgálata
Témavezető/konzulens: Ispánovity Péter Dusán
Leírás: Deformáció hatására a fémekben diszlokációk halmozódnak fel, gyakran mintázatokba rendeződve. A ilyenkor térben inhomogén diszlokációsűrűségnek két tag járulékaként áll elő: ezek a geometriailag szükséges és a statisztikusan tárolt diszlokációsűrűség. A kettőt az különbözteti meg, hogy az előbbi okozza a kristályrács görbületét maradandó alakváltozás esetén.
A szakdolgozati kutatás során a jelölt a geometriailag szükséges diszlokációsűrűség felépülésének dinamikáját fogja vizsgálni mikronos méretű Cu egykristályok hajlítása során. Ennek érdekében fókuszált ionsugárral fog kialakítani 4:1:1 méretarányú oszlopokat, melyeket in situ fog deformálni egy pásztázó elektronmikroszkópban különböző mértékig. A deformált minták felszínén elektrondiffrakciós mérésekkel fogja meghatározni a kialakuló diszlokációstruktúra tulajdonságait. Az eredményekből következtethetünk majd az ennél a méretskálánál jellemző diszlokációreakciókra, melyek a méreteffektusok magyarázatául is szolgálhatnak majd.
A Pannon medence P-hullám sebességterének meghatározása lokális földrengések menetidő adataiból
Témavezető/konzulens: Nguyen Quang Chinh
Leírás: A kutatás keretében a hallgató gyűjtse össze a magyar és nemzetközi adatbázisokban rendelkezésre álló nagy tömegű adathalmazt, az adatok minőségi válogatása után készítse el a hazánk alatti felső köpeny és földkéreg 1D tomográfiás sebességmodelljét, majd az eredményeket vesse össze korábbi geofizikai inverziós eredményekkel és geológiai, szerkezeti térképekkel. A jellemző határfelületek (Moho, stb.) mélységének meghatározása nagyban hozzájárulhat hazánk tektonikájának megismeréséhez. A hallgatónak szüksége lesz a Linux operációs rendszer ismeretére, képesnek kell lennie kisebb programozási feladatok megoldására
Mesterséges intelligencia algoritmusok alkalmazása az anyagtudományban
Témavezető/konzulens: Ribárik Gábor
Leírás: A mesterséges intelligencia (MI) az elmúlt időben széles körű figyelmet kapott az anyagtudományban is az automatizálás fokozásának és a termelékenység felgyorsításának lehetősége miatt, jelentős szerepe van a korszerű anyagok tervezésben. Az egyre javuló számítási teljesítmény és fejlett mély tanulási algoritmusok járulnak hozzá a MI széles körű alkalmazásához. A korszerű (pl. szinkrotronos) mérési technikák megjelenésével igen nagy számú adat áll rendelkezésünkre, melyek kezelése és kiértékelése jelentős kihívást jelent. Ilyen esetekben különösen indokolt a MI algoritmusok alkalmazása. A diplomamunka témája ezen módszerek megismerése és alkalmazása különböző anyagtudományi problémák megoldására.
Nagydeformációval előállított Mg-alapú ötvözetek mikorszerkezete és hidrogéntárolási tulajdonságai
Témavezető/konzulens: Révész Ádám
Leírás: Napjaink egyik legégeő?bb problémája Földünk egyre nagyobb mérték? energiafelhasználása. Noha az energiaforrások között ma már egyre nagyobb hányadban vannak jelen a megújuló források, a világ energiatermelésének jelentős többségét még mindig nem megújuló energiahordozók fedezik. Az utóbbi két évtizedben nagy érdekl?dés övezi a hidrogén energiaszektorba való beépítését, ami alapjául szolgálhat egy hidrogénalapú energiagazdaságnak. Ennek részekén intenzív kutatások irányulnak új, szilárdfázisú hidrogéntároló rendszerek kifejlesztésére. Szilárdfázisú tárolás alatt többek között fém-hidridek formájában, vagy egyéb nanostruktúrált anyagokon való megkötés értendő. Az egyik legkiemelkedőbb ezek közül a magnézium, mely 7,6 tömeg % hidrogént képes megkötni, ami magasabb, mint bármely más fém-hidrogén rendszerre vonatkozó érték. Jelen szakdolgozat keretében a jelölt egy nagydeformációval előállított Mg-alapú mintasorozat H-tárolási tulajdonságait fogja vizsgálni.
MoS2 alapú kvantumdotok transzport tulajdonságainak vizsgálata
Témavezető/konzulens: Széchenyi Gábor
Atomfizikai Tanszék
Femtoszkópia az LHC CMS kísérletében
Témavezető/konzulens: Csanád Máté
Ion-gyorsítás nagyintenzitású lézerimpulzussal
Témavezető/konzulens: Csanád Máté
Leírás: Témavezető: Ráckevi Béla (Wigner FK) Belső konzulens: Csanád Máté
Nehéz kvarkok vizsgálata az ALICE kísérletnél
Témavezető/konzulens: Csanád Máté, Vértesi Róbert
Leírás: A CERN nemzetközi kutatóközpont LHC gyorsítója az erős kölcsönhatás alapvető természetét vizsgálja nagy sebességre felgyorsított protonok illetve nehézionok ütköztetése segítségével. Ezekben a nagyenergiás ütközésekben a nehéz (charm és beauty) kvarkok a reakció korai fázisában, ún. kemény folyamatokban keletkeznek, és a folyamat későbbi állapotaiban is megmaradnak, így a segítségükkel a kvantumszíndinamikai elméletek érvényessége, valamint a nehézion-ütközésben létrejövő erősen kölcsönható forró közeg tulajdonságai is vizsgálhatóak. Míg az LHC 2015-ben indult Run-2 adatgyűjtési periódusa az ALICE detektorrendszer segítségével elsősorban a charm kvarkok részletgazdag megismerését tette lehetővé, a hamarosan induló Run-3 során a beauty kvarkok minden korábbinál pontosabb mérése válik lehetővé. A jelentkező bekapcsolódhat Run-2 kutatási adatok kiértékelésébe, illetve a Run-3 adatfelvételre való felkészülésbe, ezáltal a világ egyik vezető nagykísérletének eredményeihez járul hozzá.
Kvantummechanikai effektív hatások számítása a funkcionális renormálási csoport módszerével
Témavezető/konzulens: Fejős Gergely
Leírás: A hallgató feladata kvantummechanikai rendszerek alapállapoti és termodinamikai viselkedésének meghatározása a funkcionális renormálási csoport módszer segítségével.
A kvantummechanika matematikai paradoxonai
Témavezető/konzulens: Fejős Gergely
Leírás: A szakdolgozó a kvantummechanika matematikai precizitást mellőző Dirac-féle bra-ket formalizmusán keresztül az elmélet látszólagos ellentmondásait térképezi fel és kutatja eddig nem vizsgált vonatkozásait.
Pelletbelövések hatása a szélplazmasűrűség-fluktuációkra a Wendelstein 7-X sztellarátorban
Témavezető/konzulens: Nagy Márton Imre
Leírás: Témavezető: Dunai Dániel (belső konzulens: Nagy Márton)
Az ILM instabilitások vizsgálata a Wendelstein 7-X sztellarátorban
Témavezető/konzulens: Nagy Márton Imre
Leírás: Témavezető: Dunai Dániel (belső konzulens: Nagy Márton)
Képalkotás kozmikus müonok keltette másodlagos részecskékkel
Témavezető/konzulens: Nagy Márton Imre
Leírás: Témavezető: Hamar Gergő (belső konzulens: Nagy Márton)
Kísérleti adatminőség meghatározása az LHC CMS kísérletében gépi tanulási módszerrel
Témavezető/konzulens: Pásztor Gabriella
Leírás: A genfi CERN nemzetközi kutatóközpont CMS kísérlete az LHC-nek, a világ legnagyobb energiájú gyorsítójának proton-proton ütközéseiben vizsgálja az elemi részecskék tulajdonságait es keres nyomokat egy a részecskefizika Standard Modelljén túlmutató elméletre. A komplex CMS detektor modern félvezető technológiát alkalmazó alrendszerei fontos szerepet játszanak az események rekonstrukciójában. A pontos mérésekhez elengedhetetlen a kísérleti adatok minőségének folyamatos ellenőrzése, a problematikus mérések felismerése és korrekciója, esetleg kizárása az adatmintából. A gépi tanulási módszerek a rendelkezésre álló alacsony és magasszintű információk felhasználásával új lehetőséget adnak ezen feladat optimális elvégzésére.
A jelentkező a CMS kísérlet luminozitás mérésre használt detektorainak adatait fogja gépi tanuláson alapuló módszerekkel elemezni egy új adatellenőrző módszer kidolgozását maga elé tűzve.
A proton szerkezetének vizsgálata dupla partonszórás mérésével a CERN LHC CMS kísérletében
Témavezető/konzulens: Pásztor Gabriella
Leírás: Dupla partonszórás (DPS) esetén egy proton-proton ütközés során két elemi parton-parton kölcsönhatás is megvalósul. A folyamat vizsgálata fontos információkkal szolgál a proton belső szerkezetének pontosabb megismeréséhez. A jelenség kimutatásának ígéretes módszere az azonos töltésű W bozon pár keletkezésének vizsgálata, amelyhez a CMS kísérlet 2016-18-ban 13 TeV tömegközépponti energián gyűjtött adatait használjuk fel. A korábbi ilyen jellegű mérés csupán 3.9 sigma szignifikanciát ért el ezen ritka folyamat észlelésére. A kutatás célja a a DPS felfedezése WW eseményekben a fő hátterek elnyomására alkalmazott gépi tanulási módszerek optimalizációjával, illetve a korábban fel nem használt 2018-as adatok feldolgozásával.
Új precíziós luminozitásmérő detektor modellezése
Témavezető/konzulens: Pásztor Gabriella
Leírás: A Nagy Hadronütköztető nyalábintenzitásának növelésével szükségessé válik a meglévő detektorrendszerek továbbfejlesztése. A luminozitás detektorok feladata a gyűjtött adatmennyiség pontos mérése, amely fontos bemenő információ szinte minden fizikai mérés számára, és a legpontosabb hatáskeresztmetszet meghatározások esetén a domináns bizonytalanságot adja. A tervezett komplex berendezés csúcstechnológiás félvezető (szilícium pixeldetektor) technológián alapul.
A jelentkező bekapcsolódik a nemzetközi CMS Kollaboráció által tervezett detektor működésének modellezésébe, szimulációjába az elérhető legnagyobb pontosság meghatározásának céljából.
Van-e az FLRW-metrikának a kozmológiában alternatívája?
Témavezető/konzulens: Raffai Péter
Leírás: Az Einstein-egyenletekből a Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker-metrikát (FLRW-metrikát) használva levezethetők az univerzum fejlődését leíró Friedmann-egyenletek, melyeknek egyik megoldása a standard LCDM-modell. A szakdolgozati munka célja az FLRW metrikus tenzor általánosítása, vagyis megtalálni azt a legáltalánosabb metrikus tenzor alakot, amely leírja a kozmológiai elvet teljesítő (ti. homogén és izotróp) univerzumok geometriáját. Ilyen általánosítás lehet az FLRW metrikus tenzor 00 komponensének lecserélése valamilyen sugártól és időtől függő függvényre, a térbeli távolságok ismert átskálázódása mellett megengedve az időbeli távolságok átskálázódását is az univerzum evolúciója során. Megengedhető és értelmezhető-e az FLRW-metrika ilyen általánosítása? Vajon megváltoznak-e ezzel a Friedmann-egyenletek? Amennyiben igenlő válaszokat kapunk, megvizsgáljuk az így kapott univerzum lehetséges fejlődéstörténeteit, és azok összhangját az ismert kozmológiai megfigyelésekkel.
A Future Circular Collider kicsatolt nyaláboptikájának és nyalábmintázatának optimalizálása (külső témavezető Barna Dániel)
Témavezető/konzulens: Veres Gábor
Leírás: A Future Circular Collider (FCC) projekt célja a CERN-ben megépítendő következő gyorsítógyűrű koncepciótervének kidolgozása. Az egyik megoldandó feladat a 8.5 GJ energiát tároló proton-nyalábok biztonságos elnyeletése az ún. nyalábtemetőben. Ehhez egy speciális mágnesrendszer szükséges, amely eloszlatja a nyalábot a nyalábtemető felületén. A jelentkező feladata az optimális mintázat, illetve a mágnesrendszer koncepciójának kidolgozása. Szükséges előismeretek: programozás, alapvető numerikus módszerek
Biológiai Fizika Tanszék
Biológiai és modell idegsejtekből alkotott hibrid neuronhálózatok létrehozása és alkalmazása
Témavezető/konzulens: Czirók András
Leírás: Agy-számítógép interfészek működése: mérnöki tervezés elvei, valamint a lehetséges terapeutikai alkalmazások
Influenzavírus tartalmú biológiai rendszerek fizikai paramétereinek vizsgálata
Témavezető/konzulens: Derényi Imre
Leírás: Az influenzavírusok minden szezonban a humán populáció mintegy 10%-át fertőzik meg és ezzel rendkívül nagy nyomást helyeznek az egészségügyi rendszerre és a gazdaságra is. Nagyfokú változékonyságuk szegmentált RNS genomjukból és széles állati rezervoárjukból adódik. Ez a változékonyság újabb és újabb kihívások elé állítja az influenza diagnosztikájával foglalkozó szakembereket. Az utóbbi években tapasztalható csökkent hemagglutinációs hajlam miatt egyes influenzatörzsek diagnosztikája már önmagában is nehézségeket okoz és arra sarkallja a kutatókat, hogy mind újabb módszereket dolgozzanak ki. Az új fejlesztési lehetőségek igénye hívta életre a témát, melynek célja, az influenzavírust tartalmazó rendszerek elektrokémiai és optikai tulajdonságainak oly aspektusból történő vizsgálata, mely egy esetleges új, hatékony és gyors diagnosztikát tesz lehetővé.
Témavezető: Kuti Dávid, Nemzeti Népegészségügyi Központ
A forgó és keringő Föld tehetetlenségi gyorsulásai a dobósportok hátteréül
Témavezető/konzulens: Horváth Gábor
Leírás: A szakdolgozó feladata a Föld forgása és keringése miatt a felszínén fellépő négy (transzlációs, Euler, Coriolis, centrifugális) tehetetlenségi gyorsulás számítása és a Newton-féle nehézségi gyorsulással való összehasonlítása annak kiderítése érdekében, hogy a dobósportok dobótávjára melyik gyorsulásfajta milyen nagyságrendű hatással bír.
Kis szöggel elforgatott kétdimenziós heteroszerkezetek elméleti vizsgálata
Témavezető/konzulens: Koltai János
Leírás: A kétdimenziós anyagok tulajdonságainak vizsgálata napjaink legintenzívebben kutatott területei közé tartozik különleges elektromos tulajdonságaiknak és széleskörű alkalmazási lehetőségeiknek köszönhetően. Az elektromos tulajdonságok skálája tovább szélesíthető amennyiben kettő vagy több (akár különböző szerkezetű) két dimenziós kristályt egymásra helyezünk. Amennyiben ezeket a rétegeket egymáshoz képest elforgatjuk, úgy olyan egzotikus viselkedést is tapasztalhatunk mint a magas hőmérsékletű szupravezetés a "varázs szöggel" (magic angle) elforgatott kétrétegű grafénban. A hallgató feladata az ilyen szerkezetek modellezése saját fejlesztésű szoros kötésű közelítést alkalmazó programmal.
Rácsrezgések hatásának vizsgálata az egydimenziós Su-Schrieffer-Heeger modellben
Témavezető/konzulens: Koltai János
Leírás: A topologikus szigetelők vizsgálata vitathatatlanul napjaink egyik legintenzívebben kutatott területe, köszönhetően az ígéretes felhasználási lehetőségeknek a kvantumszámítógépekben. A közelmúltban több olyan anyagot is sikeresen állítottak elő amelyekben a topologikus jelleggel rendelkező tiltott sáv nagysága eléri, vagy többszörösen meghaladja a szobahőmérséklet karakterisztikus energiáját. Ezek a felfedezések elméletben lehetővé teszik a topologikus szigetelő tulajdonságok megfigyelését szobahőmérsékleten is, de itt már figyelembe kell venni a rácsrezgések tulajdonságát az elektromos transzportfolyamatokban. A kutatás célja ennek az effektusnak a vizsgálata a topologikus vezetők egyik alapmodelljén, a Su-Schrieffer-Heeger (SSH) modellen.
Önrendeződő adszorbátumok vizsgálata réteges van der Waals anyagok felületén
Témavezető/konzulens: Koltai János, Nemes-Incze Péter
Leírás: A hallgató témája a 2D anyagokon levegőből kondenzálódó adszorbátumok jobb megismerése (pl lasd: Gallagher, P. et al. Switchable friction enabled by nanoscale self-assembly on graphene. Nat. Commun. 7, 10745 (2016)).
A munka Nemes-Incze Péter vezetésével az EK-MFA kutatóintézetben valósul meg.
A fronto-occipitális szinkronizáció matematikai elemzése és pszichofiziológiai értelmezése
Témavezető/konzulens: Kékesi Adrienna Katalin, Meszéna Géza
Leírás: A szakdolgozati téma két részből áll. Az első rész egy irodalmi és adatelemzési áttekintés a kérgi EEG szinkronitás elemzésének problémájáról. Az irodalmi bevezetésnek érintenie kell a szinkronitás funkcionális jelentőségét és szerepét a kognitív folyamatokban. A második rész egy kísérleti anyag feldolgozása. Annak vizsgálata, hogy lipopoliszacharid (LPS) hatására hogyan változik meg a fronto-occipitális szinkronizáció egérben. Ebben a részben az EEG jelek fázis analízise, wavelet analízise, stb.lenne a feladat.
Csoportszerkezet és terjedési jelenségek közösségi hálózatokon
Témavezető/konzulens: Pollner Péter
Leírás: A közösségi médiák nagyon gyors vélemény-nyilvánítást és földrajzilag távoli emberek közvetlen kommunikációját tette lehet?vé. A jelölt feladata, hogy vizsgálja a közösségi médiákban kialakuló csoportok struktúráját, eljárásokat próbáljon ki a csoportok jellemzésére. Amennyiben az id? engedi, a csoportok közti dinamika elemzésére is sorkerülhet.
Felületerősített Raman-spektroszkópiára alkalmas chipek fejlesztése sejtanalitikai célokra
Témavezető/konzulens: Szabó Bálint
Leírás: A szakdolgozat témája a nagy érzékenységű molekuladetektálásra alkalmas felületerősített Raman-spektroszkópiának (SERS) alkalmazás-specifikus fejlesztése és felhasználata. Ehhez különböző mikro- és nanostrukturált felületeket tervezünk és hozunk létre szilícium szeletbe mart, arannyal bevont inverz-piramisos mikrostruktúrák és nano-méretű, a Raman-erősítést elősegítő objektumok (arany nanorészecskék, lézerablálással keletkező nanocseppek) kombinálásával. Az így nyert felületek SERS erősítési tulajdonságait a felületek szerves próbamolekulával (tiofenollal vagy 16-merkaptohexadekanil savval) történő funkcionalizálása után, Raman-spektroszkópiai vizsgálatok alapján hasonlítjuk össze. A SERS előnye, hogy vizes közegben is alkalmazható, és mikroszkopikus mennyiségben is megfigyelhető a vizsgált anyag. Így a chipek mikrofluidikai rendszerekbe építve akár vér vagy organ-on-a-chip összetevőinek vizsgálatára is alkalmasak.
What can we learn from infection toy models? The effects of mortality rate, progression of disease and network structure.
Témavezető/konzulens: Zafeiris Anna Kinga
Leírás: Infection toy models are simple, yet capable of producing useful and often unexpected results. For example a disease that is twice as lethal as an other one of its variants can be better for the society as a whole, regarding the number of total deaths. The aim of this work is to study the effects of some basic parameters on the spread of a disease by means of tools used in network science. This topic belongs to the wider field of Computational Social Science.
Creating artificial networks with real-life characteristics
Témavezető/konzulens: Zafeiris Anna Kinga
Leírás: In many network science models, agents are represented by nodes of a graph who interact with one another (exchange information, spread disease, etc.) in case they are “connected”, that is, if there is an edge between the nodes representing them. Accordingly, the “topology” of the network (defining who is connected with who) has a fundamental effect on the emergent behavior, that is, on the dynamics of information, disease, etc. The aim of the study is twofold: on the one hand to review the literature on characteristics of real-life social networks, and, on the other hand, to create a method by which artificial networks can be generated with features characterizing real-life social networks.
Elméleti Fizikai Tanszék
A Kozai-Lidov-mechanizmus
Témavezető/konzulens: Kovács Tamás
Periodikusan gerjesztett kvantumterelmeletek vizsgalata
Témavezető/konzulens: Nógrádi Dániel
Leírás: A nem-egyensúlyi statisztikus fizikai rendszerek vizsgálta a jelenlegi kutatások frontvonalán helyezkedik el. Az egyensúlyból a rendszert kibillenthetjük egy paraméterének hirtelen megváltoztatásával, annak folytonos elhangolásával vagy akár egy küls? periodikus gerjesztéssel is. Periódikus gerjesztés hatására instabil egyensúlyi helyzetek stabillá tehet?ek, ahogyan ez történik a Kapitza inga esetében is. A jelölt feladata hasonló jelenségek vizsgálata kvantumtérelméletekben, különös tekintettel a sine-Gordon modellre, amely csatolt Kapitza ingák folytonos határesete.
Ideghálózatok alkalmazása proton tomográfiában
Témavezető/konzulens: Papp Gábor
Leírás: A proton (nehézion) terápia sokkal pontosabb és gyorsabb kezelés a ma általánosan alkalmazott besugárzásos terápiához képest. Azonban alkalmazását behatárolja, hogy a CT-vel készített felvételek nem adnak megfelelő helyzetmeghatározást a protonnyaláb pontos beállításához. Ezért protonokkal készítünk tomográfiát, és a detektált jelekből ideghálózatok segítségével határozzuk meg a daganat helyét és méretét a proton "vízekvivalens" skáláján.
Lee-Yang-zérusok numerikus vizgálata
Témavezető/konzulens: Pásztor Attila
Leírás: A fázisátalakulások elméletének egyik fontos módszere a partíciós függvény valamely komplex paraméter (pl. mágneses tér vagy kémiai potenciál) szerinti zérushelyeinek, az ún. Lee-Yang-zérusoknak a vizsgálata. Ezen zérushelyek ismeretében meghatározható többek között a fázisátalakulások rendje, meghatározhatóak a másodrendű fázisátalakulások kritikus exponensei, illetve crossover átmenetek esetén az adott paraméterben végzett Taylor-sorfejtés konvergenciasugara. A jelölt feladata Lee-Yang zérusokat Monte Carlo szimulációs adatokból numerikusan megbecsülő módszerek kidolgozása és a módszerek tesztelése klasszikus spin modellek - Ising és O(N) modellek - szimulációjával és/vagy rácskvantumszíndinamikai szimulációkkal.
Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék
Variációs kvantumalgoritmusok
Témavezető/konzulens: Csabai István
Leírás: Az elmúlt években óriási technológiai fejlődés történt a kvantumszámítógépek fejlesztése területén. Ennek ellenére, a kutatók és mérnökök a közeljövőben rá fognak kényszerülni arra, hogy zajos és köztes-méretű kvantum (NISQ) eszközöket használjanak. Az ilyen kvantumszámítégép prototipusokra speciális kvantumalgoritmusokat találtak ki, melyek egyik osztályát variációs kvantumalgoritmusoknak hívják. A munka során a hallgató most legnépszerűbb variációs algoritmusokkal, mint a QAOA és a VQE ismerkedne meg és ezekre írna szimulációs szoftvereket. Témavezető: Zimborás Zoltán, Wigner Fizikai Kutatóintézet
Akusztikus idősorok felismerése mesterséges neuronhálózatokkal
Témavezető/konzulens: Csabai István
Leírás: Akusztikus jeleket gyorsan és egyszerűen nyerhetünk a környezetünkből. Ezek használhatósága érdekében azonban meg kell fejteni a bennük rejlő információt. A BSc téma feladata hangszerek hangjának értelmezése lineáris és nemlineáris neuronhálózatokkal, a hangképzés "törvényének" meghatározása, hangszer beazonosítás lenne. Témavezető: Jakovác Antal, Wigner Fizikai Kutatóintézet
Newtoni és MOND-szerű gravitáció vizsgálata
Témavezető/konzulens: Csabai István
Leírás: A sötét anyaggal kapcsolatos megfigyelések magyarázata nem feltétlenül igényli valamilyen anyag jelenlétét. A megfigyeléseket a MOND (MOdified Newtonian Dynamics) a dinamikai törvény gyorsulásfüggésével magyarázza, illetve többféle elképzelés alapul gravitáció-termodinamika kapcsolattal motivált általánosításokon. A szakdolgozati munka célja az egyik ilyen elmélet (lásd https://arxiv.org/abs/1912.00252) egyenleteinek megoldása, egyszer? gömbszimmetrikus esetben és a megoldásoknak a megfigyelési adatokkal történ? összehasonlítása. Szükséges készségek és tudás: elemi szint? programozás (python, C), illetve hasznos a parciális differenciálegyenletek numerikus módszerei, speciális relativitáselmélet, klasszikus kontinuumok illetve nemegyensúlyi termodinamika ismerete. Témavezető: Ván Péter, Wigner FK
Neuro-fuzzy model based identification of optimal model configuration
Témavezető/konzulens: Csabai István
Leírás: Introduction of the state-of-the-art literature in the neuro-fuzzy field, solutions, advantages & disadvantages of various techniques - Introduction of the available, neural network based input-output identification algorithm - Definition of the Mamdami type neuro-fuzzy type input-output search solution - Implementation of the defined algorithm - Preparation of exhaustive test plan for the algorithm especially on dataset from physics - Experimental testing of the novel solution and appointment of its features - Outlook for parameter estimation and optimization for exploiting the fuzzy behavior of the solution Témavezető: Dr. Viharos Zsolt János , SZTAKI
Tudományos adatok elemzésének hatékonyabbá tétele gépi tanulással
Témavezető/konzulens: Csabai István
Leírás: A gépi tanulási módszerek nem csak a mindennapi alkalmazásokban produkálnak látványos eredményeket, hanem a tudományok számos területét is forradalmasítják a molekuláris genetikától kezdve a csillagászatig. A jelentkező diák megismerkedik a gépi tanulás modelljeivel, és azok segítségével tudományos adatelemzési feladatokat valósít meg.
Optikai kausztikák hullámoptikai vizsgálata
Témavezető/konzulens: Cserti József
Leírás: Célunk az optika jelenségekben jól ismert kausztikák geometriaoptikai leírásának hullámoptikai kiterjesztése, értelmezése. A katasztrófaelmélet alkalmazása speciális kausztikákra. További feladat példák bemutatása különböző ismert és kevésbé ismert kausztikákra, ezek numerikus vizsgálata, az eredmények elemzése a katasztrófaelmélet keretében.
Schrödinger macskája dobozban: falak közé zárt részecske kvantumállapotai homogén külső térben
Témavezető/konzulens: Cserti József, Györgyi Géza
Leírás: Kvantummechanikai iskolapélda a homogén térbe helyezett egydimenziós részecske. Ezt három dimenzióra kiterjesztve és két fal közé zárva keressük az energia sajátállapotokat. Annyi előrelátható, hogy a nyílt vagy félig nyílt esetekben használható, reguláris Airy függvény itt nem elegendő a megoldáshoz, ennyiben túlmegyünk a tankönyvi feladaton. Az aszimptotikus függvényalakok segítségével előállítjuk a magasan gerjesztett állapotok energiáit és hullámfüggvényeit, s ezeket összehasonlítjuk a közvetlenül a Bohr--Sommerfeld-módszerrel kapott eredménnyel. Numerikusan szemléltetjük fizikailag érdekes kezdőállapotok időfejlődését. Vizsgáljuk a rezolvenst és az állapotsűrűséget, továbbá a sokrészecske rendszerekre való általánosítás lehetőségét.
Elektrontranszport Monte-Carlo-szimulációja hely függvényében modulált elektromos térben
Témavezető/konzulens: Csordás András
Leírás: Homogén és stacionárius elektromos térben, határoló felületektől távol az elektronok gázokban történő transzportja egyensúlyi hidrodinamikai viselkedést mutat, ahol az elektronok energiafelvétele és energialeadása lokálisan egyensúlyban van. Térben és/vagy időben változó elektromostér-erősség, valamint felületek jelenlétében a részecskék energiaeloszlás-függvényének alakja hely és/vagy időfüggővé válik és az energiafelvételi és energialeadási folyamatok térben és/vagy időben szeparálódnak, a transzportjellemzők pedig nem-lokális helyfüggést mutatnak. A munka célja az elektrontranszport jelenségek vizsgálata az ilyen, nem-hidrodinamikai körülmények között, ami például hely függvényében modulált elektromos tér esetében áll elő. A hallgató feladata egy Monte-Carlo elvre épülő szimulációs program megírása ezeknek a jelenségeknek a vizsgálatára és ezzel a nem-hidrodinamikai elektrontranszport tanulmányozása atomi és molekuláris gázokban.
Kaotikus biliárdok vizsgálata
Témavezető/konzulens: Kaufmann Zoltán
Leírás: Kaotikus rendszerek egy tipikus csoportjának, kaotikus biliárdoknak a statisztikus tulajdonságait vizsgáljuk. E rendszerek előnye, hogy a részecske mozgása egyszerű, szemléletesen megadható törvények szerint zajlik, mágneses tér nélkül is, vagy homogén mágneses tér jelenléte esetén. Mégis igen változatos viselkedés figyelhető meg bennük. Ugyanakkor a biliárd rendszerekre vonatkozó eredmények, módszerek gyakran felhasználhatók olyan mezoszkopikus rendszerekben, melyek lényegében szabadon mozgó részecskékkel rendelkeznek. E biliárdok különböző, a kaotikusság erősségét jellemző tulajdonságát (Ljapunov exponens, és a kaotikus tartomány aránya) érdemes vizsgálni a biliárd alakja függvényében. Másik lehetőség a mágneses tér hatásának vizsgálata. Fontos e rendszerek jellemzőit lényegesen befolyásoló fázistérbeli struktúrák vizsgálata is. Érdekes általánosítás még a három dimenziós biliárd esete, aminél ellenőrizhető a várt két pozitív exponens megléte és egymáshoz való viszonyuk alakulása.
Kvantumalgoritmusok futtatása szabad elérésű kvantumszámítógépeken
Témavezető/konzulens: Oroszlány László
Leírás: A kvantumszámítógépek fejlesztése abba a szakaszba lépett, hogy ma már több prototípus is nyilvánosan elérhető. Ezen prototípusok még kicsik ahhoz, hogy meghaladják a "klasszikus" számítógépek lehetőségeit, mindazonáltal futtathatók rajtuk kvantumalgoritmusok. A kutatási témában klasszikus kvantumalgoritmusokat (pl. Grover) vagy akár modernebb kvantumalgoritmusokat (pl. quantum signal processing) futtatunk nyilvánosan elérhet? kvantumszámítógépeken, hogy ezzel minősítsük azok teljesítményét.
Kvantum rendszerek vizsgálata nyílvános kvantumszámítógépek segítségével
Témavezető/konzulens: Oroszlány László
Leírás: Napjainkban, a nanotechnológia rohamos fejlődésnek köszönhetően számos prototipikus kvantumszámítógépet hoztak létre nagyvállalatok, melyek közül néhány nyilvánosan is elérhető. Ugyan a nagy közönség számára hozzáférhető architektúrák még egyenlőre nem képesek a klasszikus számítógépes architektúrák felülmúlására, de segítségükkel lehetőség nyílik kvantumos algoritmusok kipróbálására és továbbfejlesztésére. A kutatási téma ezen nyilvánosan is elérhető kvantumszámítógépek használatának tanulmányozása egyszerű kvantumrenszerek szimulációján keresztül.
Ab initio problémák közelítő megoldásainak analízise
Témavezető/konzulens: Oroszlány László
Leírás: Kölcsönható elektronrendszerek ab initio szintű egzakt leírása exponenciális skálázódású klasszikus számítógépen. A probléma numerikus kezelésére számos polinomiális közelítést dolgoztak ki (pl.: Hartree--Fock-módszer, sűrűségfunkcionál elmélet, configuration interaction kifejtés, coupled cluster). A jelentkező hallgató ezen módszerek alapjainak megismerését követően alapállapoti számításokat végez programcsomagok (pl.: ORCA, MRCC) felhasználásával. Feladata a kapott hullámfüggvények analízise (pl.: gerjesztési szintek relatív súlya) saját fejlesztésű kódja segítségével.
témavezető Barcza Gergely, belső konzulens Oroszlány László
Mintázatképződés vizsgálata sport motiválta modellben
Témavezető/konzulens: Stéger József
Leírás: A sportolók pályámintái a szabályok, a tehetség és a sportolók kölcsönhatásainak együtteséből épülnek fel. Érdekes probléma ezen a mintázatok tanulmányozása.
Feladat a fallabda-játékosok mozgásának egyszerű modelljének felépítése és vizsgálata síkban. Eltekintünk a súrlódástól és a játék szabályait párkölcsönhatások és esetlegesen erőtér bevezetésével ragadjuk meg.
A játékosok között Van-der-Waals-kölcsönhatást tételezünk fel, a labda-játékos kölcsönhatás pedig on-off jellegű, mindig az aktív résztvevőre értékelendő ki és aszimmetrikus: a játékos a labda irányában mozog, de a játékos nem hat a szabadon repülő labdára.
Cél a modell elkészítése, és körüljárni a mintázatok miként viselkednak a főfalra értelmezett irányvalószínűségtől.
Területi alapon leválogatott tweetek elemzése
Témavezető/konzulens: Stéger József
Leírás: 2020 februárjától folyamatosan gyűjtjük az európai és az észak-amerikai régióra jellemző rövid szöveges üzeneteket, tweeteket. Elsődleges cél a tartalom megfelelő szűrése, előfeldolgozása és elemzése olyan szemmel, hogy a covid19 járványra jellemző területi illetve időbeli viselkedések mennyire érhetőek tetten.
Csillagászati Tanszék
Cefeida változók kísérőinek keresése
Témavezető/konzulens: Derekas Aliz
Cefeida változócsillagok vizsgálata
Témavezető/konzulens: Derekas Aliz
J1717+4226: egy érdekes rádiósugárzó aktív galaxismag a legnagyobb felbontással
Témavezető/konzulens: Frey Sándor, Gabányi Krisztina
Leírás: A közelmúltban egy tanulmány olyan extragalaktikus, rádió- és röntgentartományban is megfigyelt forrásokat azonosított, amelyekről azt feltételezik, hogy a közeljövő érzékenyebb Cserenkov-teleszkópjai segítségével a TeV energiájú gamma-sugárzásukat is megfigyelhetik majd. A listán az egyik ilyen aktív galaxismag a J1717+4226 jelű objektum, amelyről több frekvencián is elérhetők archív rádióinterferométeres mérési adatok. A hallgató feladata interferométeres képalkotás a J1717+4226 VLBI (Very Long Baseline Interferometry) adatai alapján, a rádióforrás ezredívmásodperces skálájú szerkezetének feltérképezése és értelmezése.
Rádióinterferométeres referenciaforrások az Ekliptika mentén
Témavezető/konzulens: Frey Sándor, Gabányi Krisztina
Leírás: Az Európai Űrügynökség (ESA) várhatóan 2022-ben indítja útnak JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) nevű űrszondáját a Jupiter és az óriásbolygó nagy, jeges kérgű holdjainak közeli vizsgálatára. A szonda 2029 vége felé állhat a Jupiter körüli pályára. A JUICE egyik kísérlete az űrszonda pozíciójának lehető legpontosabb meghatározását tűzte ki célul, ami egy sor planetológiai jellegű tudományos mérés alapfeltétele lesz. A módszer olyan távoli, kompakt égi rádióforrásokat használ viszonyítási pontokként, amelyek precízen ismert koordinátákkal rendelkeznek. A hallgató feladata összegyűjteni és katalogizálni az Ekliptikától adott távolságban fekvő, hosszú bázisvonalú interferometriás (VLBI) rádiómérésekből már ismert, számításba jöhető extragalaktikus égi referenciaforrásokat és megállapítani, hogy milyen sűrűn helyezkednek el, valamint milyen további előkészítő mérésekre lehet szükség a JUICE majdani pontos navigációja érdekében.
Fiatal eruptív csillagok körüli anyag vizsgálata ALMA-mérésekkel
Témavezető/konzulens: Gabányi Krisztina, Kóspál Ágnes
Leírás: A Nap típusú csillagokat születésükkor körülveszi egy protosztelláris korong, amely kezdetben még egy sűrű burokba is be van ágyazva. Míg a korong anyagot ad át a protocsillagnak (akkréció), az agyag egy része kifújás formájában távozik a rendszerből. A fiatal eruptív csillagok a fősorozat előtti csillagpopuláció egy kis, de fontos alcsoportja, amelyek jellemzője, hogy a korongról a csillagra az akkréció rátája időszakosan megnő. A megnövekedett akkrécióval együtt az anyagkifújás is erősebb és megnő a csillagkörüli anyag hőmérséklete is. A fiatal eruptív csillagok a fő témája a CSFK CSI-ben Kóspál Ágnes vezetésével folyó Structured Accretion Disks ERC SG projektnek. A szakdolgozó ennek a csoportnak a munkájába fog bekapcsolódni. Feladata lesz fiatal eruptív csillagokra az ALMA rádióantenna-rendszerrel készült mérések tudományos analízise. Elsősorban a csillagkörüli gáz térbeli eloszlását, mozgását és kémiai összetételét fogja vizsgálni szénmonoxid és más molekulavonalak segítségével.
Protoplanetáris korongokban a por ülepedés 1D-os modelljének numerikus vizsgálata
Témavezető/konzulens: Süli Áron
Leírás: A bolygókeletkezés jelenleg széleskörben elfogadott elmélete szerint a bolygók kialakulása folyamatos ütközések és összetapadások révén történik. A folyamat kinduló állapotában a szilárd anyag apró, néhány mikróméteres nagyságú porszemcsék alakjában van jelen a több 10 csillagászati egység sugarú és erősen lapult protoplanetáris korongban. A porszemcsékre ható erők eredője a korong fősíkja felé mutat, ennek következtében ülepedés zajlik.
A jelölt feladata az ülepedésre vontakozó irodalom áttekintése majd az ülepedést leíró közönséges differenciálegyenlet megoldása különböző paraméterek mellett.
ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium és Multidiszciplináris Kutatóközpont
Exobolygók vizsgálati lehetőségei fázisgörbe-módszerrel, többszörös rendszerekben
Témavezető/konzulens: Szabó Gyula
Leírás: Az előző évek folyamán többféle módszert megismerhettünk az exobolygók detektálására, de mi van, ha a rendszerünk bonyolultabb annál, hogy egy bolygó pontosan elhalad a csillaga előtt? Mi van ha a rendszer több bolygóból áll és ezekből néhányat nem is "láthatunk", mert a látó irányra merőleges a keringési síkja? Modellezni szeretnénk egy ilyen többkomponensű rendszert amelynek bolygóiról leszűrjük a többi résztvevő zavaró hatását és megállapíthatjuk a rendszer tulajdonságait.
Geofizikai és Űrtudományi Tanszék
Gáztöltésű müográfiai detektorok előkészítése terepi mérésekre
Témavezető/konzulens: Surányi Gergely
Felszínalatti vízáramlási rendszerek numerikus vizsgálata szintetikus modellekben
Témavezető/konzulens: Szijártó Márk
A prekainozóos aljzat topográfiája és szerkezeti viszonyai Berhida-Balatonfő térségében: A 2006-os nyári geofizikus terepgyakorlat VESZ méréseinek újrafeldolgozása
Témavezető/konzulens: Visnovitz Ferenc
Leírás: A Balatontól keletre fekvő Berhida-Balatonfő régió Magyarország egyik földrengéssel veszélyeztetett területe. A térségben a fiatal szerkezeti mozgások helyét jelenlegi ismereteink alapján leginkább az aljzati szerkezetek és a litológiai határok jelölhetik ki. A területen érdemi aljzatkutatás utoljára a '80-as években történt. Ennek legfontosabb eredményeit Dudko (1988) és Balla & Dudko (1989) összegezték. Azóta a Balaton keleti medencéjében és a tótól keletre eső területeken számos geofizikai mérés történt, ami az új GIS rendszerekkel karöltve, mára lehetővé teszi a korábbi eredmények továbbgondolását. A téma kapcsán a hallgató feladata a korábbi eredmények összefoglalása, GIS adatbázisba rendezése, illetve kiegészítése új, önállóan feldolgozott geofizikai eredményekkel.
Meteorológiai Tanszék
Felhőn belüli folyamatok jellemzése radarjelek alapján
Témavezető/konzulens: Leelőssy Ádám
Leírás: Az idei évtől nyilvánosan elérhetők az Országos Meteorológiai Szolgálat kompozit radaradatai. A radarjelekből a megfigyelt felhőket jellemző számos fizikai mennyiségre következtethetünk (cseppméret-eloszlás, víztartalom, csapadékintenzitás, feláramlási sebesség), ehhez azonban szükséges a felhőn belüli folyamatokat jellemző fizikai modellek megalkotása. A szakdolgozó feladata a téma elméleti alapjainak és aktuális nemzetközi szakirodalmának feldolgozása, a radarjeleket a felhő tulajdonságaival összekapcsoló fizikai modellek, valamint a módszerekben rejlő fő bizonytalanságok, fejlesztési irányok ismertetése. Az elméleti munka megalapozhatja a nyilvános adatpolitika bevezetésével elérhetővé vált radaradatok hatékony kihasználását és az ezeken alapuló módszertani fejlesztéseket.