Mechanismy a kinetika elektroforetické depozice v bezvodých prostředích, její kvantifikace a využití při tvorbě matrice vláknových kompozitů. Příprava prášků vhodných pro tvorbu bezdefektní matrice včetně in situ metod (interkalace silikátů). Optimalizace základních vlastností matrice (porozita, žáruvzdornost, pevnost, lomová houževnatost). Volba vláknové výztuže, případná úprava povrchu vláken. Funkční kompozity na bázi vodivých vláken. Návrh a případná spolupráce na praktické aplikace.

Školitel: Brandštetr Jiří, prof. Ing., DrSc.

Slitiny budou připravovány ve formě tenkých vrstev z par organokřemičitých monomerů a jejich směsí s vybranými plyny metodou plazmochemické depozice z plynné fáze (PE CVD). Organicko/anorganický charakter materiálu bude řízen technologickými parametry. Připravené tenké vrstvy budou rozsáhle charakterizovány s ohledem na fyzikální a chemické vlastnosti v závislosti na depozičních podmínkách. Součástí práce bude nalezení vztahů mezi strukturou slitin a jejich vlastnostmi.

Školitel: Čech Vladimír, prof. RNDr., Ph.D.

Cílem práce je experimentální a teoretický výzkum vlastností organických polovodičů vhodných pro molekulární součástky a nanosoučástky. Náplní práce je zjištování fyzikálních a fyzikálně chemických charakteristik studovaných látek, jako je generace a transport nosičů náboje, vodivost a fotovodivost, optická absorpce, foto- a elektroluminiscence. Snahou bude dosáhnout reprodukovatených postupů při vytváření vzorků molekulárních součástek a navrhnout technologie pro využití v nanoelektronice. Práce je součástí rozsáhlejšího výzkumného projektu podporovaného grantovými agenturami.

Školitel: Weiter Martin, prof. Ing., Ph.D.

Cílem práce je experimentální a teoretický výzkum vlastností molekulárních materiálů využitelných v optoelektronice. Náplní práce je zjišťování fotochemických charakteristik studovaných látek. Studium bude zaměřeno především na fotochromní chování látek, fotovodivost a transport náboje v materiálech připravených ve formě tenkých vrstev a nebo roztocích. Tyto jev budou studovány využitím optických metod (UV VIS, fotoluminiscence, IČ) a charakterizovány jejich elektronické vlastnosti.

Školitel: Nešpůrek Stanislav, prof. RNDr., DrSc.

Práce bude zaměřena na syntézu alkalicky aktivovaných alumino-silikátů s vysokou schopností retence toxických látek a kovů z vybraných velkoobjemových průmyslových odpadů. Bude sledován mechanismus vývoje mikrostruktury, způsob inkorporace toxických látek, iontová výměna v alumino-silikátové fázi v případě těžkých kovů a vliv použitých odpadů na obecné fyzikálně mechanické vlastnosti připravených materiálů.

Školitel: Havlica Jaromír, prof. Ing., DrSc.

Modifikace cementových past a betonů latexem je určovaná jak hydratací cementu tak i procesy tvorby polymerního filmu v jejich vazebné fázi. Proces hydratace cementu obecně probíhá spolu s tvorbou polymerního filmu. Vzniká tak vazebná matriční fáze tvořená hydratačními produkty cementu a polymerem. Porozumění mechanismům tvorby této ko-matrice a jejich kinetice je podstatné pro další vývoj těchto materiálů.

Školitel: Havlica Jaromír, prof. Ing., DrSc.

Vrstevnaté kompozity ve formě od jednoduchých struktur až po složité multivrstevnaté a gradientní systémy budou připravovány technologií plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) nejprve na plošné a později na vláknové substráty. Kombinovány budou vrstvy a nanovrstvy plazmových polymerů odlišných chemických a fyzikálních vlastností. Součástí práce bude rozsáhlá charakterizace těchto struktur a jejich chemických, mechanických a optických vlastností. Zvláštní pozornost bude věnována studiu rozhranní ve vrstevnatých strukturách.

Školitel: Čech Vladimír, prof. RNDr., Ph.D.

Podstatou tématu je vývoj a především studium vlastností uhlíkových nanostruktur, jakými jsou např. nanovlákna, grafény zabudované v polymeru a další nanokompozity, či samotné velmi tenké až jednoatomové úhlíkové vrstvy. Struktury budou studovány jak pomocí klasických metod elektronové mikroskopie, jakými jsou rastrovací a prozařovací elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením, popřípadě fotoemisní mikroskopie. Důraz bude kladen na využití nových mikroskopických technik, jakými jsou rastrovací elektronová mikroskopie s velmi pomalými elektrony (až do nulové energie dopadajících elektronů) umožňující zobrazení jak ve zpětně odražených elektronech, tak i v prošlých elektronech. Cílem práce bude taktéž studium kontrastních mechanizmů v uvedených mikroskopech.

Školitel: Schauer Petr, RNDr., CSc.

Podstata optické průchodnosti zrnovými strukturami a základní koncepce průhledných keramik (alon, safir, spinel, kompozity apod.). Zásady pro formování struktury, možné postupy jejich realizace. Výchozí materiály (prekurzory) zřejmě pro tvorbu spinelů. Optimalizace postupů volbou výchozího prášku a podmínek spékání. Experimentální materiály a jejich vlastnosti, optimalizace struktury ve vztahu k hlavním vlastnostem. Návrh a případná spolupráce na praktické aplikaci. Zabezpečení: V rámci spolupráce s ÚACh SAV Bratislavě, stipendium FCh VUT, doplňkové výdaje z grantu GAČR (ÚFM), příp. projektu dvoustranné spolupráce.

Školitel: Havlica Jaromír, prof. Ing., DrSc.

Vyztužující vlákna (skleněná, uhlíková) budou povrchově modifikována plazmovými polymery za účelem zvýšení užitných vlastností polymerních kompozitů vyztužených dlouhými a krátkými vlákny. Bude sledován vliv klíčových parametrů mezivrstvy (tloušťka, modul pružnosti, smáčivost, adheze) na smykové a ohybové vlastnosti makrokompozitů s cílem jejich optimalizace. Pro povrchovou modifikaci budou využity jednoduché i složité funkčně nanostrukturované tenké vrstvy.

Školitel: Čech Vladimír, prof. RNDr., Ph.D.

Povrchová morfologie tenkých vrstev plazmových polymerů bude analyzována pomocí rastrovací sondové mikroskopie při využití bezkontaktního a semikontaktního módu. Drsnost povrchu dle norem DIN EN ISO bude korelována s depozičními podmínkami a vyhodnocena dle teoretických modelů (KPZ, Monte Carlo, apod.) v závislosti na tloušťce vrstvy. Budou rovněž studovány počáteční fáze růstu vrstev s využitím módu fázového kontrastu a laterálních sil. Vybrané mechanické vlastnosti vrstev budou charakterizovány nanoindentační technikou pomocí metod Olivera a Pharra, Fielda a Swaina. Sledování adheze vrstev umožní vrypová zkouška.

Školitel: Čech Vladimír, prof. RNDr., Ph.D.

Počáteční stadium creepové deformace je spojeno s vývojem dislokační struktury směrem k dynamicky rovnovážnému stavu. Prestože creepové křivky zaznamenané při velmi malých deformacích se formálně svým tvarem podobají křivkám zaznamenaným při "klasických" experimentech, dosažené deformace jsou príliš malé a nedostačují pro zásadní přestavbu dislokační struktury. Tento jev nebyl dosud uspokojivě vysvětlen. Navrhovaná práce si klade za cíl zejména shromáždit experimentální údaje o parametrech přechodových jevů při velmi pomalých creepových deformacích a vyvodit obecné závěry o působících mechanismech

Školitel: Fiala Jaroslav, prof. Ing., CSc.

Objasnění mechanismu vlivu oxidantů na bázi peroxidu vodíku, ozónu a dalších oxidačně působících látek ve vodných prostředích na proces aktivace povrchových případně i vnitřních struktur jílových minerálů na bázi montmorillonitu v kombinaci s aromatickými uhlovodíky vznikajícími při termickém působení ve směsi hydrátů hlinitano-křemičitanů s uhlíkem.

Školitel: Havlica Jaromír, prof. Ing., DrSc.

Obsahem tématu je zkoumání katodoluminiscenčních vlastností křemíkových polymerů se záměrem zjistit podstatu nevratných degradačních procesů, metastabilních změn a regeneračních procesů, které rozhodujícím způsobem ovlivňují jejich fyzikální a chemické vlastnosti. Dílčí kroky řešení projektu zahrnují studium zmíněných procesů metodami excitace elektronovým svazkem. Cílem projektu je posoudit možnost využití křemíkových polymerů v zařízeních využívajících elektronový svazek.

Školitel: Schauer Petr, RNDr., CSc.

Práce bude zaměřena na studium vlastností povrchů tenkých vrstev používaných při přípravě struktur fotovoltaických článků a LED diod. Součástí práce bude i příprava vrstev metodou rotačního nanášení a inkoustovým tiskem. Výsledky práce budou využity pro optimalizaci výroby vrstev elektronických součástek z hlediska homogenity povrchů a definovanosti struktur. Pozornost bude věnována také studiu indexu lomu vrstev a jejich disperzních závislostí. Při studiu budou využity metody korelační a fraktální analýzy obrazových struktur. Bude rozvíjena i teorie analýzy signálů a obrazů.

Školitel: Zmeškal Oldřich, prof. Ing., CSc.

Práce bude zaměřena na výzkum a optimalizaci přípravy tenkých vrstev a studium optických vlastností nových, vysoce účinných a stálých nízkomolekulárních materiálů pro aplikace v high-tech technologiích (organických LED diod). Budou studovány optické vlastnosti připravených derivátů, návrh koncepce způsobu aplikace připravených pi-pi nanosystémů pro aplikace v optických a luminiscenčních prvcích. Při výzkumu budou využity i metody korelační a fraktální analýzy časových závislostí elektrických a optických signálů.

Školitel: Zmeškal Oldřich, prof. Ing., CSc.

V současnosti, kdy lidstvo produkuje stále více odpadů je třeba se intenzivněji touto závažnou otázkou zabývat. Poněvadž jednou z možností jak efektivně využívat tyto druhotné suroviny je příprava aluminátosilikátových systémů, měla by práce zhodnotit mechanismy reakcí probíhajících při formování silikátoaluminátových struktur a najít vhodnou metodu pro studium mechanismu tvorby těchto struktur. Především se zaměřit na studium produktů polykondensace vzniklých při vyšších teplotách, neboť takto připravené alkalicky aktivované čisté aluminosilikáty se vyznačují vynikajícími mechanickými vlastnostmi. Ke studiu vlastností těchto látek se bude práce vycházet z termodynamické, termokinetické, chemické a strukturní analýzy, TG-DTA, kalorimetrie, ICP-OES, XRD. Pro studium povrchu připravených kompozitů použít metody optické mikroskopie.

Školitel: Havlica Jaromír, prof. Ing., DrSc.

Syntéza opticky a elektricky aktivních ?- a ?-konjugovaných polymerů. Studium jejich základních optických vlastností, jako absorpce a fluorescence. Elektrické vlastnosti budou studovány pomocí stejnosměrných a střídavých metod. Spektroskopie lokálních stavů bude užita k popisu záchytu nosičů náboje v pastech. Výsledky fotoelektrických měření budou využity ke konstrukci plynových senzorů s fotoelektrickou detekcí. Experimentální výsledky budou modelovány pomocí fenomenologických teorií. Závěr práce bude mít aplikační charakter - konstrukce senzorového elementu.

Školitel: Nešpůrek Stanislav, prof. RNDr., DrSc.

Cílem práce je příprava MDF kompozitů vysokých mechanických parametrů. Syntéza bude vycházet z anorganického cementu v kombinaci s organickými i anorganickými přísadami s následnou mechano-chemickou aktivací vysokosmykovým zpracováním na twin-roll mixeru s extruderem. Experimenty budou orientovány na zvýšení odolnosti kompozitu vůči vlkosti. Zhodnocení mechanismů tvory charakteristické vysokopevnostní mikrostruktury a interakcí s vodou povede k optimalizace složení, procesu zpracování a zrání. Připravené materiály naleznou využití zejména v extrémních konstrukčních aplikacích.

Školitel: Havlica Jaromír, prof. Ing., DrSc.

Disertační práce je zaměřena na studium vlivu iontové výměny na vlastnosti jílových minerálů. Změna vzdálenosti mezivrstev, která je s výměnou kationu spojena ovlivňuje kromě technologických vlastností (reologie jílových suspenzí) také chování při zahřívání. Bude studován vliv kationu na kinetiku dehydroxylace a průběh fázových transformací - vznik kubické fáze a mullitu.

Školitel: Havlica Jaromír, prof. Ing., DrSc.

Práce zahrnuje přípravu Bi-2212 a Bi-2222 fází vysokoteplotního supravodiče (HTS) a Sc, Sm strukturních analogů sol-gel metodou ve formě vrstvy i objemového vzorku. Pozornost bude rovněž věnována stanovení vlivu procesních podmínek na strukturu a výsledné fázové složení produktu s cílem optimalizovat přípravu daného HTS. Dílčí úsilí bude vynaloženo ke zmapování mechanizmu rozkladu prekurzoru a také termodynamice syntézy příslušné supravodivé fáze a charakterizaci její struktury. Sledován bude také vliv heterogenit (piningová centra, nukleátory) na strukturní a supravodivé vlastnosti. Hlavním cílem práce je stanovení rovnovážného parciálního tlaku na fázovou rovnováhu a kritickou teplotu supravodivého přechodu.

Školitel: Havlica Jaromír, prof. Ing., DrSc.