2010. szeptember 23. , csütörtök, 15 órakor

Csanád Máté (ELTE, Fizikai Intézet, Atomfizikai Tanszék)

"A tökéletes kvarkfolyadék létrejötte nagyenergiás ütközésekben"

Kivonatos ismertetés:

Az amerikai RHIC gyorsítóban 2000 óta zajlanak nagyenergiás atommag-ütközések. A RHIC ütközéseiben létrejövő körülmények hasonlatosak a Világegyetem születése után mikromásodpercekig uralkodókhoz. A kísérletek nyomán sokat megtudtunk az anyag viselkedéséről különlegesen magas hőmérsékleten és nyomáson. Az Amerikai Fizikai Társaság szerint 2005-ben az év legfontosabb felfedezése volt, hogy ez az anyag szuperfolyékonyan viselkedik. Az előadásban az ezzel kapcsolatos felfedezéseket és a jövőbeni mérésekre vonatkozó várakozásokat járjuk körül, nem utolsósorban az LHC méréseit.

2010. szeptember 30. , csütörtök, 15 órakor

Simon Ferenc (BME, Fizikai Intézet, Fizika Tanszék)

"Spintranszport és spindinamika nanorendszerekben"

Kivonatos ismertetés:

A modern szilárdtestfizika egyik elméleti és kísérleti szempontból is aktívan kutatott területe a spintronika, amikor is a spin mint információ-hordozó vagy -tároló szerepét vizsgáljuk. A terület egyik központi problémája a spinek dekoherenciájának vagy spinrelaxációjának mérése és elméleti leírása. Általánosan elfogadott volt a közelmúltig, hogy az elméleti alapok jórészt tisztázódtak, néhány éve kiderült, hogy az erősen korrelált rendszerek és alacsonydimenziós nanorendszerek esetén a spinrelaxáció kanonikus elmélete csődöt mond [1], ami elvezetett egy általánosabb elmélethez, amely sikerrel alkalmazható pl. MgB2 [2], szupravezető fullerid sók [3] és grafén esetére [4]. Az előadásban áttekintem a spintronika elméleti és technikai alapjait, bemutatom a spinélettartam mérésére szolgáló transzport és spektroszkópiai módszereket. Tárgyalom a spinrelaxáció hagyományos és általánosított elméletét ill. ennek kísérleti relevanciáját.

1. F. Simon, A. Jánossy, T. Fehér et al., Phys. Rev. Lett. 87, 047002 (2001).
2. F. Simon, B. Dóra et al. Phys. Rev. Lett. 101, 177003 (2008).
3. B. Dóra and F. Simon, Phys. Rev. Lett. 102, 137001 (2009).
4. F. Simon, F. Murányi, and B. Dóra, Eur. Phys. Lett. accepted

2010. október 7. , csütörtök, 15 órakor

Cserti József (ELTE, Fizikai Intézet, Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék)

"A 2010-es fizikai Nobel-díj: Grafén"

Kivonatos ismertetés:

A 2010-es fizikai Nobel-díjat Andre Geim és Konstantin Novoselov nyerték az elemi szén különleges, kétdimenziós változatának, a grafénnek az előállításáért és az azon végzett úttörő kísérletekért. Grafénkutatás Magyarországon több helyen, köztük az ELTE Fizikai Intézetében is folyik.

2010. október 7. , csütörtök, 15 óra 15 perckor

Gali Ádám (MTA, Szilárdtestfizikai és Optikai Kutatóintézet)

"Nanoszerkezetek tervezése és jellemzése
biomarker, magnetométer és napelem alkalmazásokban"

Kivonatos ismertetés:

A jelenlegi technológia lehetővé teszi, hogy az anyagot már a mikrométer tartománya alatt is szabályozottan állítsuk elő, illetve manipuláljuk, egészen a néhány nanométer tartományig. Ezek közül különösen érdekesek a félvezető nanoklaszterek (NC) vagy kvantumpöttyök (QD). A kvantumbezártság következtében a félvezető NC-k „tiltottsávja" (Eg) fordítottan arányos az átmérőjével (Eg~1/d). Ez azt jelenti, hogy a nanokristály kémiai összetételével és méretével lehet hangolni az NC-k abszorpciós és emissziós spektrumát. A félvezető NC-k felületén levő alulkoordinált atomjai a lógó kötései révén könnyen kölcsönhatásba lépnek az NC környezetével. Esetenként a különböző bekapcsolódó molekulák felülírhatják a kvantumbezártságból származó Eg~1/d ökölszabályt. Összességében azt mondhatjuk, hogy az NC-k optikai tulajdonságait többféleképpen is manipulálhatjuk: az NC-k atomi összetételével, az NC-k méretével és a felület kémiai kezelésével. Ez páratlan lehetőségeket nyújt arra, hogy az NC-k optikai és egyéb tulajdonságait céljainknak megfelelően szabályozzuk, ugyanakkor egyben nehézséget is jelent, ha pontosan meg akarjuk érteni az NC-k mért spektrumát. A megértésben a modern ab initio számítási módszerek nagy segítséget nyújtanak. Ezen módszereket használjuk olyan újfajta félvezető nanoszerkezetek megtervezésében is:

1. újfajta NC biomarkerek in vivo alkalmazásokhoz,
2. NC-k harmadik generációs napelemcellákhoz,
3. NC-n alapuló ultraszenzitív magnetométer. Ezen érzékeny magnetométerek szintén használhatóak biológiai illetve más alkalmazásokban és részben összefügg az 1. témával.

2010. október 14. , csütörtök, 15 órakor

Osvay Károly (SZTE, Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék)

"Az ELI lézerrendszerek és tudományos-technológiai kihívásai"

Kivonatos ismertetés:

Az Extreme Light Infrastructure-t (ELI) projekt elsődleges célja egy lézereken alapuló, teljesen egyedülálló kutatási infrastruktúra létrehozása, mellyel a fény-anyag kölcsönhatások eleddig csak megjósolt vagy éppen teljesen ismeretlen területeit kísérletileg is megismerhetjük. Ezt az első, nagy teljesítményű lézerekre alapozott civil kutatási nagyberendezést nemzetközi összefogással három helyszínen, de egységes igazgatósággal és kutatási stratégiával hozzák létre. A Szegeden építendő Attosecond Light Pulse Source (ALPS) elsődleges küldetése az elektrondinamika femto- illetve attoszekundumos skálán való időbeli vizsgálata atomokban, molekulákban, plazmákban és biológiai mintákban. A nagy intenzitású fényt igénylő kísérleti tudományokat, mint például lézeres részecskegyorsítás vagy lézerrel generált röntgen sugárzás elsősorban a prágai Beamline Facility-ban, míg a fotoindukált nukleáris kísérleteket a Bukarest melletti Magurelében létrehozandó kutatóintézetben lehet majd elvégezni. A nem-lineáris kvantumelektrodinamikai és asztrofizikai vizsgálatokhoz tervezett negyedik, 200PW csúcsteljesítményű lézerimpulzusokat előállító kutatóintézet helyéről várhatóan 2012 után születik majd döntés.

A lézerimpulzusokat a célkamrákban különböző tárgyakra fókuszálják, mely segítségével plazmát állítanak elő. A plazma részben önmaga képzi a kutatás tárgyát (lézer-anyag kölcsönhatások, nagyenergiájú plazmafizika), részben pedig úgynevezett másodlagos fény- és részecskeforrások keltésére szolgál. Másodlagos fényforrások a koherens röntgensugárzás, attoszekundumos (10^-18s) impulzusok, THz-es impulzusok illetve irányított részecskenyalábok (elektron, proton- és neutron). A közvetlen nagy intenzitású impulzusokkal olyan, jelenleg egzotikusnak tűnő jelenségek tanulmányozhatóak, mint például a vákuum felbontása vagy az Unruh-sugárzás.

A fentieken túl az előadás során részletesebben szólunk az ELI tudományos-technológiai alapjául szolgáló “state-of-the-art”, 1-10PW osztályú lézerrendszerekről, valamint a további fejlesztések most legkritikusabbnak tűnő kihívásairól.

2010. október 21. , csütörtök, 15 órakor

Patkós András (ELTE, Fizikai Intézet, Atomfizikai Tanszék)

"Puskin utcai kvarkok"

Kivonatos ismertetés:

A kvarkok 1968 és 1978 között egyetlen évtized alatt változtak át az erősen kölcsönható elemi részecskék szimmetria-tulajdonságait sűrítetten kifejező matematikai szimbólumokból önálló dinamikájú „hús-vér” részecskékké. A tudomány történetében maradandó hatású előrelépés bemutatására az előadó szélsőségesen szubjektív nézőpontot választ. A Puskin utcai D-épületben pályájukat ebben az évtizedben kezdő kutatóknak az alábbi területeken elért eredményeit kívánja bemutatni:

1. A kvarkszerkezet megismerése mélyen rugalmatlan lepton-nukleon szórással
2. A nehéz kvarkok felfedezése hosszú élettartamú kötött állapotaik révén
3. Részecskekeltés nagyenergiás ütközésekben meglökött kvarkok sugárzásából
4. A kvarkbezárás és az aszimptotikus szabadság összeegyeztetésének modelljei

2010. november 4. , csütörtök, 15 órakor

Galajda Péter (MTA SZBK)

"Út az egyes sejtektől a közösségig: baktériumok a csipen"

Kivonatos ismertetés:

Bár molekuláris szinten sokat tudunk az egyes sejtekben végbemenő folyamatokról, a sejtek közötti kölcsönhatások tulajdonságait és mechanizmusait kevésbé ismerjük. Különösen igaz ez a legegyszerűbbnek tekintett élőlények, a baktériumok esetében. A biofilmek kialakulása, baktériumpopulációk dinamikája, versengése, evolúciója, vagy például a quorum érzékelés mind olyan példák, amelyekben a baktériumsejtek közti kommunikáció, kölcsönhatás központi szerepet tölt be. Ezek a jelenségek populációszinten érthetők meg, egyes sejtek vizsgálatával korlátozott információhoz juthatunk csak. Előadásomban azt szeretném bemutatni, hogyan használhatók a modern technika vívmányai, így a mikro- és nanotechnológiai módszerek arra, hogy a baktériumpopulációkat pontosan kontrollált körülmények közt tanulmányozzuk, és a sejtközösségek kialakulásának, szerkezetének, működésének törvényeit vizsgáljuk.

2010. november 11. , csütörtök, 15 órakor

Vankó György (MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet)

"Röntgenfluoreszcencia új fényben"

Kivonatos ismertetés:

A szinkrotronsugárforrások fejlődése és használatuk elterjedése a röntgenspektroszkópiák újjászületéséhez vezetett. Nagy pontossággal mérhetővé vált az abszorpciós és emissziós spektrumok finomszerkezete, továbbá ezek kombinációja, az úgynevezett rezonáns röntgenemisszió, amely a kutatások új dimenzióját nyitotta meg. E spektrumok értékes információkkal szolgálnak a vizsgált elem elektronszerkezetéről, a betöltött és betöltetlen állapotsűrűségeiről, töltés- és spinállapotáról, valamint a lokális szimmetriáról és a ligandumok típusáról, s újabban az elemi gerjesztések vizsgálata is elérhetővé vált. A spektrális információ elemszelektív, a módszer az anyag belsejét vizsgálja, és a röntgensugárzás nagy áthatolóképessége folytán extrém körülmények (nagy nyomás, alacsony/magas hőmérséklet) megkívánta mintakörnyezet esetén is használható. További előnyként e módszerek érzéketlenek a mintában lévő egyéb mágneses anyagokra, a mágneses rendeződésre, és nagyon kis mintamennyiség esetén (kis koncentráció, nanométer tartományba eső minta) is alkalmazhatók. Az előadás a röntgenfluoreszcencia néhány modern alkalmazására szorítkozik, a kulturális örökség megőrzése, a katalízis, a molekula- és geofizika témaköréből.

2010. november 18. , csütörtök, 15 órakor

Ábrahám Péter (MTA Konkoly Thege Miklós Csillagászati Kutatóintézete)

"Az ős-Naprendszer nyomában: korongok fiatal csillagok körül"

Kivonatos ismertetés:

A csillagkeletkezés korai szakaszaiban megfigyelhető fontos és látványos objektumok a fiatal csillagokat körülvevő por- és gázkorongok. A legkorábbi fázisokban ezekből a korongokból anyag áramlik a formálódó protocsillagokra, majd később a bolygórendszer bölcsőivé válnak. Néhány millió év elteltével a korong anyagának nagy része eltűnik, azonban a közben létrejövő bolygócsírák (exo-aszteroidák, exo-üstökösök) ütközéseiben termelődő porból kiterjedt törmelékkorong alakul ki, amely aztán még évmilliárdokig megfigyelhető. Az előadásban beszélünk a korai anyagbefogás legintenzívebb szakaszait képviselő eruptív változócsillagok korongjairól; a gáztartalmukat éppen elvesztő ún. átmeneti korongokról; és az öreg, második generációs porkorongokról, amelyekben azért még időnként megfigyelhetők nagy portermeléssel járó ütközések is. Megvizsgáljuk azt is, hogy a csillag kitörései hogyan hatnak vissza a korongra, és új magyarázatot adunk az üstökösökben található szilikátkristályok keletkezésére. A korongok fejlődésében több olyan epizódot is találunk, amelyek megfeleltethetők az ős-Naprendszer törtéséneinek (ilyen pl. a "Késői Nagy Bombázás" időszaka), így a csillagkörüli korongok tanulmányozása tulajdonképpen a Naprendszer múltjába történő időutazás.

2010. november 25. , csütörtök, 15 órakor

Rajkovits Zsuzsanna (ELTE, Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék)

"Nemzetközi fizikaversenyek - tehetséggondozás"

Kivonatos ismertetés:

A nemzetközi fizikaversenyről szinte mindenkinek a Nemzetközi Fizikai Diákolimpia jut az eszébe. Nem véletlen, mert a legismertebb verseny már 1967 óta létezik. Vannak azonban középiskolások számára rendezett olyan megmérettetések is, amelyek az olimpián való jó szerepléshez szükséges tehetségtől eltérő, de nagyon értékes kvalitásokkal rendelkező diákoknak is nemzetközi sikereket hozhatnak.

Sok tehetséges diák létezik, csak mindenki másképpen tehetséges. Egyik jó elméleti problémamegoldó, a másik ügyesen bánik az eszközökkel, a harmadik meggyőző előadással vonja magára a figyelmet, a negyedik jól bánik a számítógéppel…stb , sorolhatnánk a kiemelkedő sajátságokat. Fontosak az egyén megmérettetései, s ha azok nemzetközi szintéren történnek, sok érdekes összehasonlításra, következtetésre adnak lehetőséget. Manapság sikeres kutatóvá az válhat, aki csapatmunkában is kiválóan megállja a helyét, úgy hogy a tehetségének megfelelő részfeladatot magas színvonalon ellátja. A csapatmunkára is tanítani kell diákjainkat, mely munka, ha középiskolás korban kezdődik, már kezdő egyetemista korban is komoly sikereket hozhat.

Két viszonylag fiatal nemzetközi fizikaversenyt szeretnék bemutatni, amelyeken sikeresen szereplő diákjaink egyetemista korukban már sokkal korábban bevonhatók a tudományos kutatásba, mint más évfolyamtársaik.

E két verseny részleteiről, a hazai diákok sikereiről, és a versenyeknek a diákok pályaválasztását, karrierjét érintő hatásáról is szó lesz az előadásban.

2010. december 2. , csütörtök, 15 órakor

Jeffery T. Mitchell (Brookhaven National Laboratory, USA)

"Searching for the QCD Critical Point with the RHIC Beam Energy Scan Program"
/2010-es Zimányi Nehézionfizikai Téli Iskolával közös előadás/

Kivonatos ismertetés:

Lattice Quantum Chromodynamics studies predict that there exists a critical point in the QCD phase diagram. The Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) at Brookhaven National Laboratory has initiated a beam energy scan program in order to experimentally adjust the temperature and baryochemical potential in heavy ion collisions in an attempt to discover the location of the QCD critical point. RHIC data have established that a strongly coupled Quark-Gluon Plasma (sQGP) is being produced at the top RHIC energies, where the system behaves much like that of a perfect fluid of quarks with a temperature exceeding the predicted critical temperature for a phase transition to the sQGP. The RHIC experiments strive to measure the onset of the sQGP properties in the colliding system and look for signatures of critical behavior as a function of colliding beam energy. The latest results and current status of the RHIC beam energy scan program will be discussed.

2010. december 9. , csütörtök, 15 órakor

Perczel András (ELTE, Kémiai Intézet, Szerves Kémiai Tanszék)

"Lehetőségek és kihívások a modern bioNMR spektroszkópia területén "

Kivonatos ismertetés:

2010. december 16. , csütörtök, 15 órakor

Lendvai János (ELTE, Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék)

"Mikro- és nanomechanika,
avagy mire is lehet használni a SEM/FIB-et"

Kivonatos ismertetés:

A mikro- és nanomechanika mikrométernél kisebb objektumok tervezésével, előállításával és mechanikai viselkedésével foglalkozó ága a nanotudományoknak. Az ilyen objektumok számos érdekes sajátsággal rendelkeznek. A hagyományos mikromechanikai megmunkálási eljárások kiegészülnek pl. a félvezetőiparban az elmúlt évtizedekben kifejlesztett technikákkal. Közismert, hogy a szubmikronos mérettartományba lépve a rendszert jellemző fizikai tulajdonságok másképp skáláznak, mint a makroszkópikus tartományban. Amikor a vizsgált rendszer mérete túl kicsi ahhoz, hogy rá a kontinuum-leírás alkalmazható legyen, akkor a mechanikai tulajdonságok esetében a méretfüggéssel együtt az alakváltozási folyamat tér- és időbeli heterogenitása is szembeszökővé válik. A jelenségek leírására a klasszikus mechanika, szilárdtest-fizika, statisztikus fizika és anyagtudomány eredményeit felhasználó modellekkel és általában igen nagy számításigényű szimulációkkal történnek próbálkozások. Ugyanakkor a szubmikronos szerkezetek mechanikai tulajdonságainak és alakváltozási folyamatainak vizsgálata kísérleti szempontból is rendkívül nehéz, gondoljunk akár a próbatestek kimunkálására, befogására, vagy pl. az erőmérés hitelesítésére. Az előadás ezekbe a jelenségekbe igyekszik bepillantást nyújtani, bemutatva azt is, hogy milyen lehetőségeink és terveink vannak ezen a területen a nemrég üzembe helyezett SEM/FIB (ionsugaras megmunkáló egységgel is rendelkező pásztázó elektronmikroszkóp), valamint a nanoindenter felhasználásával.