Program Archive of the Ortvay Seminar Series 2000 Fall

2000. szeptember 21., csütörtök, 15 órakor
Roska Tamás (MTA SzTAKI és Pázmány Egyetem):

"Analogikai celluláris ,,hullám' számítógép - vizuális mikroprocesszorok"

Kivonatos ismertetés:
Az előadásban röviden összefoglaljuk a címbeli új számítógép elvet és bemutatunk néhány közelmúltbeli új eredményt

  • a chip implementáció,
  • az alkalmazások és
  • a biológiai relevancia

világából.


2000. szeptember 28., csütörtök, 15 órakor
Kürti Jenő (ELTE Biológiai Fizika Tanszék):

"Szén nanocsövek: a jelen és a jövő ígéretes anyagai"

Kivonatos ismertetés:

Manapság - különösen az 1996-ban odaitélt kémiai Nobel-díj óta - már közismertek az elemi szén új módosulatát képező fullerének. Ezen anyagcsaládnak mostanában legintenzívebben vizsgált tagjai a szén nanocsövek. Ezek szén atomokból álló, nm-es átmérőjű, de akár több mikron hosszúságú csövek. Először koncentrikusan egmásba ágyazott ú.n. többfalú csöveket fedeztek föl, később sikerült egyetlen hengerbõl álló ú.n. egyfalú csöveket is elõállítani. Azonban még napjainkban is nehezíti a mérési eredmények kiértékelését, értelmezését, hogy a minták mindig különböző átmérőjű és kiralitású nanocsövek keverékei.

A nanocsövek különösen ígéretesek az alkalmazások szempontjából. Néhány lehetőség: a nanotechnológia egyik kulcsfontosságú anyagai lehetnek, akár a mechanikai tulajdonságaik miatt (a legnagyobb Young-modulusszal rendelkeznek az eddig ismert anyagok közül), akár az elektromos tulajdonságaik miatt (egydimenziós elektronszerkezet, fém-félvezető átmenet angström-ös tartományban). Talán fontos szerephez juthatnak a gyógyszeriparban ("endohedrális" nanokapszulák) vagy a gyógyászatban (mesterséges izom) is.

Az előadásban - egy rövid általános bevezető után - saját eredményeinket mutatom be két témában. Az egyik: Raman-mérések és kvantumkémiai számítások együttes alkalmazásával megmutattuk, hogy - ellentétben a korábban gondoltakkal - az egyfalú nanocsöveket tartalmazó mintákban nincsenek kitüntetett kiralitású csövek. A másik: az elektromos töltésnek a nanocsövek geometriájára gyakorolt hatására végzett kvantumkémiai számítások segítségével alátámasztottuk, hogy ezen anyagok potenciálisan alkalmasak az eddigieknél kedvezőbb tulajdonságú mesterséges izmok előállítására.


2000. október 5., csütörtök, 15 órakor
Keszei Ernő (ELTE Fizikai Kémiai Tanszék):

"Femtokémia: molekulák dinamikájának kísérleti megfigyelése és szabályozása"

Kivonatos ismertetés:

A lézertechnika fejlődésének következményeként a 80-as évek végétől hozzáférhetővé vált a kémiai kötések felbomlásának és új kötések kialakulásának kísérleti megfigyelése molekuláris szinten. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a molekularezgések 10-100 femtoszekundum körüli karakterisztikus idejének megfelelő idő alatt lejátszódó molekulaszerkezet-változásokat igen rövid lézerimpulzusok segítségével, a molekulák spektrumának ugyanilyen időfelbontású detektálásával nyomon lehet követni. (A módszer kidolgozásáért Ahmed Zewail 1999-ben kémiai Nobel-díjat kapott.) Megfelelő lézerimpulzusokkal ezekbe a molekuláris folyamatokba be is lehet avatkozni, ami lehetővé teszi a molekulák aktuális mozgásának igen hatékony szabályozását, illetve kémiai reakciók kimenetelének megváltoztatását.

Az előadás során szó lesz a kísérletekhez használt berendezések működési elvérõl, molekuláris potenciálok közvetlen kísérleti mérésérõl, különböző kémiai reakciótípusok molekuláris dinamikájának felderítéséről, illetve azok kvantumkontrolljáról megfelelően kialakított lézerimpulzusok segítségével. Érintőlegesen szóba kerül az előadó által tanulmányozott reakció is: elektron szolvatációja poláros folyadékokban.


2000. október 12., csütörtök, 15 órakor
Menyhárd Miklós (KFKI, MFA):

"Nanorétegek vizsgálata majdnem atomi felbontással"

Kivonatos ismertetés:

Vékonyréteg rendszerek (rétegvastagság 1nm tartományban) analitikája igen fontos alapkutatási és alkalmazott kutatási feladat, hiszen jelenleg szinte mindeki használ olyan eszközöket (pl. merev lemez a számítógépben) amikben ilyen rétegek vannak. Jelenlegi lehetőségek közül az előadás az Auger mélységi profilirozással foglakozik. Ennél a módszernél a minta vékonyítását ion bombázással végzezzük és az aktuális felületet AES-sel mérjük. A kiértékeléshez szimuláljuk az ionporlasztást és az Auger intenzitást is és így majnem atomi felbontással tudjuk meghatározni a rétegszerkezetet.

2000. október 19., csütörtök, 15 órakor
Orosz László (Biotechnológiai Központ, Gödöllő):

"Genom Programok, génfunkciok, géntérképek"

Kivonatos ismertetés:
A biológia eddigi legnagyobb és legköltségesebb vállalkozása a Humán Genom Program, első igérete teljesíttetett. Lényegében meghatározták az emberi genom DNS szekvenciáját. Azaz a teljes genetikai kód kémiai szerkezetét. 14 évi munka volt, kb 2000 molekuláris biológus és informatikus vett benne közvetlenül részt. A program hatalmas technológiai fejlesztések forrása lett, miközben a klasszikus, in vivo, genetikai analízissel koherens eszköztár jött létre. A programnak további nagy lendületet ad a gének pontos behatárolása a szekvenciában és a gének funkciójának meghatározása, amely feladat évtizedekre leköti a biológiát. A program hatása az evolució megértéséhez, az egyedfejlődés genetikai útvonalainak leírásában döntõ előrelépést eredményezett, csakúgy az ember sajátmaga megismerésében: pl. az emlősök evolúciójának nagy lépéseinek tisztázásában, amelyek kromoszóma átrendezésekhez kapcsolhatók, az állati test formáit meghatározó gének megismerésében, az időérzékelés, a viselkedési módok, kalandvágyunk, betegségeink és egészségünk stb. mögött rejlő általános genetikai háttér feltárásában, őseink és vándorlásaink és mitológiáink ellenőrzésében.

A genom program hatására alapvetõ változások történnek folyamatosan a mezőgazdasági termelésben, gyógyszergyártásban, nyersanyag előállításban. Az orvoslás átalakul általa: DNS diagnosztikák, rákgyógyászat, gyógyszerelés, gyógyszer tervezés, génterápia.

Javasolt ismeretterjesztő írások:

Természet Világa 2000. évi szeptemberi, októberi és a januári számokban megjelent, a tárggyal kapcsolatos 3 terjedelmes cikk.


2000. október 26., csütörtök, 15 órakor
Czakó Ferenc (Synergon Informatika Rt., Budapest):

"Kevésről mindent vagy mindenről keveset?"

Kivonatos ismertetés:
A gyorsan változó, fejlődő infokommunikációs piacon - egy dinamikus növekedést és különböző vállalati életciklusokat és piaci hatásokat átélt vállalkozásban - dolgozva megpróbálom elemezni a napi tevékenységhez szükséges tudás és az ELTE TTK-án kapott képzés viszonyát, kitekintéssel a végzős hallgatók iránti munkaerő igény struktúrájára, helyzetére és várható jövőképére.

2000. november 2., csütörtök, 15 órakor
Cserti József (ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tsz.):

"Mezoszkópikus normál-szupravezető hibrid rendszerek (Andreev-reflexió)"

Kivonatos ismertetés:
Az utóbbi 10 évben számos új jelenséget fedeztek fel a normál-szupravezető hibrid nanostrukturák transzporttulajdonságaiban. Az Andreev által felfedezett (1964) ún. Andreev-reflexió során a normál rendszerből érkező elektron, melynek energiája kisebb a szupravezető gapjénel, "visszapattan" a normál-szupravezető határfelületrõl mint lyuk, de klasszikus értelemben - a szokásos falon való visszaverődéssel ellentétben - a reflektált lyuk ugyanazon a pályán halad, mint az elektron, csak ellentétes irányban. Ez az ún. retroreflexió számos érdekes jelenségre vezet és alapvető módon befolyásolja a rendszer transzporttulajdonságait ill. az energiaszintjeit. Például egy klasszikus szempontból kaotikusnak tekinthető normál rendszert szupravezetővel körülvéve a kapott hibrid rendszer integrálhatóvá válik.

Az előadás során - egy áttekintést követően - saját eredményeinket ismertetem. Megmutattuk, hogy diffrakciós centrumokat tartalmazó normál rendszerekben a pálya-hossz spektrumban negatív hosszúságú pályák figyelhetők meg. Tanulmányoztuk olyan integrálható normál rendszerek energiaszintjeit, melyek szupravezetővel vannak kontaktusban. Az előadást a lehetséges alkalmazások felvetésével fejezem be.


2000. november 9., csütörtök, 15 órakor
Zawadovski Alfréd (BME Fizikai Intézet):

"Alacsony hőmérsékletű elektrontranszport fémekben:
kétnívós rendszerek és Kondo-effektus."

Kivonatos ismertetés:
Az alacsony hőmérsékleten működő nanoeszközök működése szempontjából alapvetően lényeges, hogy az elektron milyen hosszú ideig tartózkodik ugyanabban az egyelektron kvantum állapotban (dephasing time, fázis vesztési idő). A kísérletek egy része nem magyarázható az elektron-fonon ill. elektron-elektron kölcsönhatással. A hibahelyeken formálódó ún. kétnívós rendszereknek az elektronokkal való kölcsönhatását a két csatornás Kondo-effektussal lehet leírni, amely a Fermi-folyadék elmélettől való eltéréshez vezet. Vékony, elektromos áramot szállító mezoszkópikus huzalokban az elektronok eloszlását ill. a fázisvesztési időt a két csatornás Kondo-effektus segítségével értelmezzük.

2000. november 16., csütörtök, 15 órakor
Gadó János (KFKI Atomenergia Kutatóintézet):

"Mit csináljunk feleslegessé vált plutóniumfegyvereinkkel?"

Kivonatos ismertetés:
Az orosz és amerikai kormányok megegyeztek plutóniumfegyverkészleteik radikális csökkentésében. Ennek egyik útja ezek reaktorüzemanyagként való felhasználása. Ez számos érdekes politikai, műszaki, tudományos problémát vet fel (pl. Megfelelő mennyiségű reaktor áll-e rendelkezésre? Mennyire más az ilyen fűtõelemek reaktorfizikai és anyagszerkezeti viselkedése, mint a sok helyen - csak éppen az USA-ban és Oroszországban nem - használt vegyesoxid (MOX) fűtõelemeké?).

Az előadás az OECD Nuclear Energy Agency két éve e tárgyban működő szakértőcsoportjának tevékenységére épül, amelynek szerző is tagja.


2000. november 30., csütörtök, 15 órakor
Szathmáry Eörs (ELTE Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék és Collegium Budapest):

"Az evolúció nagy lépései"

Kivonatos ismertetés:

Az evolúció során történt néhány ún. "nagy átmenet", a replikátorok megjelenésétől az emberi nyelvkészség kialakulásáig. Ezek közül néhány (így pl. a genetikai kód eredete) egyszeri eseménynek tűnik (abban az értelemben, hogy minden ma élő és kódot használó organizmus egyazon közös ősre vezethető vissza), mások (így pl. a többsejtű eukarióták megjelenése) legalább néhány független vonalon is lezajlott. Célunk a nagy átmenetek közös elemeit feltárni. Rendszeresen visszatérő mozzanatok pl. az új típusú öröklődési rendszerek megjelenése, a munkamegosztás szerepe és a szelekciós szintek közötti konfliktusok.

2000. december 7., csütörtök, 15 órakor
Richter Péter (BME Atomfizika Tanszék):

"Alkalmazott optikai kutatások; egy példa a környezetvédelem területéről"

Kivonatos ismertetés:
Kutatás-fejlesztési projekteket folytatunk többek között a Siemens, a Philips, a GE, a Lasram, az Optilink részére, mely lehetőséget ad hallgatóinknak is az alkalmazott fizikai tevékenységbe és gondolkodásmódba való bekapcsolódásra, a tanszék mottójának megfelelõen: "Making physics work".

Példaképpen egy környezetvédelmi fejlesztés kerül ismertetésre. Nagyvolumenű (~106m3) talaj-és talajvízszennyezések (pl. nehézfémek, klóros oldószerek, stb.) emberi egészségre ártalmas (pl. karcinogén) hatásainak felszámolására gyors, hatékony és olcsó megoldások szükségesek. Új, korszerű módszer a "fitoremediáció", azaz a növényekkel történõ talajtisztítás. A technológia optimalizálására klorofill fluorométert dolgoztunk ki, mellyel a tipikusan 10 éves tisztítási időtartam harmadára - negyedére csökkenthető. Az eljárást az U.S. Department of Energy alkalmazza.