Recent theses topics

Recent degree theses topics, physics MSc

The current topic descriptions can be found in the neptun system, but it is also worth checking the previous topic descriptions and contacting the supervisors and advisors for new topics. Below you can see the recent thesis topics for physics undergraduate students, broken down by academic year.

Click on the selected academic year to view!

 

Academic Year 2021-22

26 theses topics

Anyagfizikai Tanszék

Réz-cirkónium vékonyréteg kristályszerkezet vizsgálata transzmissziós elektronmikroszkóppal

Supervisor: Kovács Zsolt

Surface nanostructures for the optical sensing of biomolecules

Supervisor: Kovács Zsolt

Abstract: Surface nanostructures for the optical sensing of biomolecules Témavezető: Petrik Péter

Iterált nemlineáris kvantumprotokollok viselkedése zaj jelenlétében

Supervisor: Széchenyi Gábor

Atomfizikai Tanszék

Kvantumstatisztikus korrelációk a nagyenergiás fizikában

Supervisor: Csanád Máté

Abstract: Az elmúlt évtizedben különböző felfedezések nyomán kiderült, hogy nagyenergiás nehézion-ütközésekben létrejön az úgynevezett erősen kölcsönható kvark-gluon plazma (sQGP). Ez az anyag töltötte ki a világegyetemet az Univerzum első mikromásodperceiben. Részecskegyorsítókban létrehozott nagy ütközési energiákon, mint amilyen a Relativisztikus Nehézion-ütköztető (RHIC) maximális energiája, az sQGP folytonos átmenettel alakul hadronikus anyaggá. Ez a hadronikus anyag ezután gyors táguláson megy keresztül, majd az alkotóelemeit az ütközési pont köré épített detektorok érzékelik. Alacsonyabb ütközési energiákon elsőrendű kvark-hadron fázisátalakulás várható elméleti alapon, azonban ez még nincs kísérleti eredményekkel megerősítve. A két régió között közepes energiákon létezhet egy kritikus végpont (CEP) az erősen kölcsönható anyag fázisdiagramján. A szakdolgozat célja ezen fázisdiagram vizsgálata a kvantumstatisztikus korrelációk módszerével.

Search for exotic phenomena at the LHC

Supervisor: Pásztor Gabriella

Abstract: The CMS experiment at the Large Hadron Collider (LHC) at CERN was designed to measure precisely the properties and interactions of elementary particles in the proton-proton collisions of the LHC, the most energetic particle accelerator ever built. The research programme focuses on precision measurements of the electroweak sector as well as on direct searches for new phenomena such as the production of dark matter or supersymmetric particles.
The student will analyse proton-proton collision data collected at a record energy of 13 TeV with the aim to glimpse at New Physics phenomena in collaboration with members of the MTA-ELTE Lendulet CMS Particle and Nuclear Physics Group as well as international partners. The project will allow the student to work in an international environment at the fore front of high energy physics, to learn the experimental methods used in particle physics experiments with complex detector systems, and to apply novel data mining and analysis techniques.

Töltéscsere vizsgálata az LHC-nél

Supervisor: Veres Gábor

Abstract: A tóltéscsere mérésének lehetősége az LHC-nál és kapcsolata a kozmikus sugárzás fizikájával.

Biológiai Fizika Tanszék

Siklórepülő madarak repülési paramétereinek pályaadat alapú meghatározása realisztikus termik-szimuláció segítségével

Supervisor: Nagy Máté, Pedro Lacerda

Nanoliteres vizes cseppek és sejtkultúrák robotizált nyomtatása mikroszkópon

Supervisor: Szabó Bálint

Abstract: A biológiai folyadékok kezelése a nanoliteres méretskálán fizikai és technikai kihívásokat vet fel, amik megoldása új módszerek megalapozásához szükséges.
https://link.springer.com/article/10.1007/s10404-019-2317-8 https://www.nature.com/articles/srep09551

Manipulation of laser microdissected single cells and tissue sections and their molecular biological examination

Supervisor: Szabó Bálint

Peptid rétegek fejlesztése, és sejtadhéziós tulajdonságának vizsgálata biofizikai módszerekkel

Supervisor: Szabó Bálint

Abstract: A sejtadhézió és a sejtadhéziós peptidek kutatása napjainkban fontos kérdés a gyógyászatban (pl.: implantátumok felületének bevonása sejtadhéziót elősegítő bevonatokkal) és biotechnológiában (pl.: szövetmérnökség), mivel a sejtadhézió folyamatának jelentős szerepe van a szervek és szövetek kialakulásába. Az említett sejtadhéziós folyamatok és vonatkozó erők optikai bioszenzorokkal és modern egyedi sejtes biofizikai módszerekkel valós időben tanulmányozhatóak. Ennél fogva a hallgató a diplomamunkája során az ELKH EK MFA Nanobioszenzorika Laboratóriumában található optikai bioszenzorok (Epic BT, OWLS) és biofizkai paraméterek mérésére alkalmas műszerek (FluidFM és Mikropipetta) működési elvével, illetve a mért adatok kiértékelésével fog megismerkedni. Ezenfelül gyakorlatot szerez az emlős sejtek kezelésében és steril munkavégzésben.

Belief system dynamics with realistic agents

Supervisor: Zafeiris Anna Kinga

Abstract: The main goal of the scientific field called "opinion dynamics" is to model the ways by which opinions spread within human communities, and, accordingly, to identify the mechanisms and circumstances leading to consensus or fragmentation. The vast majority of present-day models apply agents without inner structure, that is, individuals in these models assumed to represent their beliefs with a simple scalar. The main goal of the present research is to create an opinion dynamics model with more realistic agents, organizing their beliefs in coherent structures.

Elméleti Fizikai Tanszék

Általános relativitáselmélet fázistérben

Supervisor: Bene Gyula

Abstract: Az általános relativitáselmélet koordinátatranszformációit és az elektromágnesség elméletéből ismert mértéktranszformációkat töltött részecskék fázisterében értelmezett kanonikus transzformációk speciális eseteiként kezeljük. Azt a kérdést kívánjuk megoldani, hogy az Einstein-Maxwell-egyenletrendszer megfogalmazható-e tetszőleges kanonikus transzformációra kovariáns formában. http://bodri.elte.hu/seminar/bene_20201111.mp4 http://bodri.elte.hu/seminar/bene_20201111.html

Radiation of scalar field oscillons

Supervisor: Bene Gyula, Fodor Gyula

Abstract: Massive nonlinear scalar fields tend to form long-living localized oscillon states. The task will be the determination of the exceptionally small radiation rate of these configurations. Since the radiation amplitude is extremely little, there is a need for a numerical analysis which is far more precise than usual methods. We plan to compare these numerical results with a higher order generalization of an analytical expansion method. The numerical calculation should be performed by a newly developed spectral code.

A gravitáció Einstein-Cartan--elméletének egyes kozmológiai vonatkozásai

Supervisor: Bántay Péter, Bene Gyula

Abstract: A gravitáció Einstein-Cartan--elmélete abból a feltevésből indul ki, hogy a gravitációs mezőt az anyag sűrűségeloszlása mellett annak spineloszlása is befolyásolja, ezáltal a téridő szerkezetét már nem egyszerűen annak metrikus tenzora határozza meg, de egy további, ún. torziós tag is szerepet kap. Bár a torziós tag hatása gyakran elhanyagolható, kozmológiai skálán jelentősé válhat, érdekes alternatíváját szolgáltatva ezáltal a standard big bang kozmológiának. A szakdolgozat célja ezen kérdéskör beható vizsgálata.

Proton tomográfiás szimulációk

Supervisor: Papp Gábor

Abstract: A rákterápiában a proton (nehézion) besugárzás jelentős előnye a gamma terápiához képest, hogy az energialeadás zöme a test belsejében következik be. Jelenleg messze az elérhető pontosság alatt dolgoznak viszont ezzel a módszerrel, mivel a diagnosztika továbbra is foton CT-vel történik, mely a foton és nem a proton szempontjából érzékelt környezetről ad számot. Nemzetközi csoportunk jelenleg egy ilyen eljárást fejleszt ki, a detektoroktól a kiértékelő szoftverig. A diplomamunka során a fejlesztés szimulációs részével (Gate szoftver futtatása, kiértékelő szoftver írása python-ban) a feladat.

A QCD megmaradó töltéseinek fluktuációi

Supervisor: Pásztor Attila

Abstract: A QCD megmaradó töltéseinek (elektromos töltés, barionzám, ritkaság) fluktucáióit vizsgáljuk nagykanonikus sokaságban, rácstérelméleti módszerekkel.

The snapshot view of parallel dynamical evolutions

Supervisor: Tél Tamás

Abstract: Systems subjected to parameter drift

Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék

Geometric deep learning for scientific data exploration

Supervisor: Csabai István

Abstract: The "classical" deep learning builds on the fact that objects in a picture remain the same when images are shifted. This translation invariance is utilized in the convolutional neural net structure. We know, that translational symmetry is only one of many, and more general architectures (like graph neural nets that invariant on permutation) can be built. The goal of this Master's thesis is to study the general framework of geometric deep learning and use these architectures for exploring scientific data.

Mozgásegyenletek meghatározása mesterséges intelligenciával

Supervisor: Csabai István

Abstract: A dolgozat célja, hogy megfigyelt idősorokra automatikusan mozgástörvényeket állapítsunk meg, és az abból származtatott rekurzióval folytassuk az idősort. A mozgástörvények függvényét neurális hálóval reprezentáljuk, amelynek felépítésében a szimmetriákat expliciten figyelembe vesszük. Amennyiben az idősorok differenciálegyenletek numerikus szimulációjából származnak, az eljárás alkalmas nagy lépésközű numerikus kódok kifejlesztésére. (Témavezető: Jakovác Antal, Wigner FK, Belső konzulens: Csabai István)

Changepoint detection in modern telecommuncation networks

Supervisor: Csabai István Ervin

Abstract: Modern telecommunication networks are generating a tremendous amount of data on network status, performance and operations. Monitoring key performance indicators (KPI) is crucial for fast preventive actions and easy root cause analysis. The challenge is extending the monitored information with the right KPIs and dimensions to be partitioned from big data, with the minimal necessary additional hardware and resources. We discuss a methodology on time series changepoint detection and identifying anomalous network activities.
Külső témavezetők: Biró Alexander Zlatniczki Ádám

Lightning prediction and statistics using reanalysis proxies

Supervisor: Csabai István Ervin

Szub-MHz pontosságú optikai frekvencia-referencia építése, kvantumoptikai kísérleti rendszerbe való beépítése és kísérletek elvégzése

Supervisor: Cserti József

Abstract: A kvantumoptikai kísérleti laboratóriumban egy új atom-foton interfész rendszert állítunk össze, amely a kis intenzitású mikrohullámú és optikai frekvenciás sugárzás konverzióját célozza meg. A rendszer megfelelő működéséhez szükséges egy 100 kHz pontosságú optikai frekvencia-referencia megépítése. A jelölt egyik feladata egy légmentesen zárt, hőmérsékletstabilizált, hangolható optikai Fabry-Pérot rezonátor építése, illetve ennek a referenciának a beépítése az új atom-foton interfész rendszerbe két - hullámhosszban egymástól távol álló - lézerfény egymáshoz való stabilizálásához. A diplomamunka része a teljes kísérlet működtetése, mérések vezérlése, adatok felvétele és kiértékelése.

Aharonov-Bohm effect in multi band electron systems

Supervisor: Cserti József

Abstract: The Aharonov-Bohm effect refers to the scattering of charged particles on an infinitesimally thin solenoid. While such an arrangement does not affect the motion of charged particles in classical electrodynamics, it does in quantum mechanics, and only the latter can give the correct result for the differential scattering cross-section. The theory of the effect was developed for the Schrödinger equation of the free-electron. Our aim is to systematically extend the calculation of the wave function and the differential cross-section of the effect to systems described by a multicomponent wave function relevant in solid-state physics. The generalization of the study of the Aharonov-Bohm effect discussed above can be a theoretically significant advance in the understanding of elastic scattering processes in magnetic domains.

Andreev bound states in topological graphene nanoribbons

Supervisor: Kormányos Andor

Topologikus szupravezetők alapállapotának vizsgálata erős kölcsönhatás jelenlétében

Supervisor: Oroszlány László

Abstract: A kvantumtechnológia elemi építőköveinek egyik ígéretes megközelítését a nanométeres skálán megmunkált félvezető és szupravezető rendszereket ötvöző hibrid struktúrákban definiált kvantumbitek adják. Ezek a szilárdtest alapú kvantumbitek könnyen integrálhatók komplex kvantumszámítást végző nagyobb áramkörökbe. Az ilyen kvantumbitek stabilitása lényegesen megnövelhető az őket hordozó szilárdtestek topologikus jelenségeinek kiaknázásával. A topologikus szupravezetők alacsony energiás gerjesztései az elektronok kölcsönhatása révén a Majorana-gerjesztéseknél bonyolultabb parafermion illetve Fibonacchi-anyon tulajdonságokat mutatnak. Ugyan a Majorana részecskék kiváló kvantumos memóriaként használhatóak, de univerzális kvantum információ feldolgozására a kölcsönhatások által stabilizált kvázirészecskék alkalmasabbak. A diplomamunka célja a topologikus szupravezető fázisban megjelenő egzotikus gerjesztések elméleti tanulmányozása numerikus módszerek és analitikus számítások segítségével.

Élőkép-megosztásos hálózati alkalmazások késleltetéseinek vizsgálata rögzített videófolyamok elemzésével

Supervisor: Stéger József

Abstract: A COVID19 miatt ugrásszerűen elterjedtek az előkép megosztására alkalmas konferenciaprogramok, úgy mint például a google meet. A programban amikor egy felhasználó megosztja a számítógépes asztalát, kép a képben jelleggel egyre kisebb képkockák hosszú láncolatát lehet előállítani. Az egyes kis képockákon a változás időben késleltetve terjednek tova, amelynek automatikus detektálása és mérése lehetőséget teremt a rendszerre jellemző látens időzítések becslésére. Cél ezt a problémát körüljárni.

Dinamikus kereskedési stratégiák stabilitásának és kockázatának vizsgálata

Supervisor: Vattay Gábor Gyula

Csillagászati Tanszék

Bolygóközi lökéshullámok terjedésének vizsgálata - Propagation of interplanetary shocks in the heliosphere

Supervisor: Facskó Gábor István, Gabányi Krisztina

Abstract: NASA and ESA dispatched a fleet to study the heliosphere and the planets of the Solar System both from inside and outside of the Earth's orbit. Another group of space probes recorded the variations of the solar wind at the L1 Lagrange point. The purpose of this thesis is to observe interplanetary shocks by at least two different spacecrafts, to determine the changes and developments of the shock parameters during propagation, and to compare the collected conjugated observations with existing models and simulations.
A NASA és az ESA űrszondái a földpályán belül és kívül is vizsgálták a helioszférát és a bolygókat, miközben egy másik csoport az L1 Lagrange pontnál rögzítette napszél változásait. A diplomamunka célja ugyanazon bolygóközi lökéshullámok megtalálása legalább két szonda méréseiben. Majd annak a megállapítása, hogy miképpen változtak meg azok tulajdonságai a terjedés közben. Végül az észlelések összevetése a létező modellekkel és szimulációkkal.

Academic Year 2020-21

4 theses topics

Atomfizikai Tanszék

Volume concepts in black hole thermodynamics

Supervisor: Nagy Márton Imre

Abstract: Volume is a coordinate dependent concept in general relativity. Therefore black hole thermodynamics is developed without volume and pressure in the thermodynamic state space. Recent research revealed that volume could be defined invariantly, and the extension of black hole thermodynamics has been started in this direction. The master thesis aims to review the volume concepts and the related thermodynamic assumptions and analyze the consequences for various black holes.

Biológiai Fizika Tanszék

Látás alapú drónvezérlés

Supervisor: Csabai István, Vásárhelyi Gábor

Abstract: Célunk számítógépes látáson alapuló intelligens drónvezérlés létrehozása. Ehhez egy open-source kvadrokopter platformot egészítünk ki nagy számítási kapacitással, stabilizált kamerával és valós idejű képfeldolgozással. A működő HW rendszert intelligens célpontfelismerési, célpontkövetési feladatokkal teszteljük. A téma végső célja több drón látást is figyelembevevő együttműködésének kialakítása.

Sejtpusztulás és sejtosztódás modellezése különböző sugárterhelések esetén

Supervisor: Derényi Imre, Madas Balázs Gergely

Abstract: Ionizáló sugárzás hatására a sejtek osztódási képessége megváltozik, jellemzően a dózis növekedésével csökken. Egyes sejtvonalaknál azonban megfigyelhető olyan is, hogy a sugárterhelés növekedésével nő azon sejtek hányada, amelyek megőrzik osztódási képességüket. A hallgató feladata egy olyan matematikai modell készítése és alkalmazása, amelyben a sejtek osztódásukat és is pusztulásukat összehangolva végzik annak érdekében, hogy a sejtpopulációban a mutációk száma minél alacsonyabb legyen.

Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék

Gépi tanulási módszerekkel támogatott kozmológiai elemzések

Supervisor: Csabai István

Abstract: A gépi tanulási megközelítés csírájában már régóta szerepelt számos tudomány eszköztárában, de az utóbbi évek hardver forradalma és a módszerek finomodása új távlatokat nyit. A diplomamunka keretében elsősorban azt vizsgáljuk, hogy mennyiben segítheti ez a megközelítés a kozmológiai nagyskálás szerkezet vizsgálatát.