Di Giovanni András - Topologikusan védett nodális fermionok kétdimenziós szupravezetők fázisátalakulásainál
Témavezető: Asbóth János
A Kvantumoptika és Kvantuminformatika Osztályon folyó elméleti munkába kapcsolódtam be, egy szilárdtestfizikai topologikus fázisátalakulás elméleti modellezésébe. A kérdés az volt, milyen feltételek mellett szélesedik ki ún. Weyl-félfémes fázisra egy kétdimenziós szupravezető topologikus fázisok közti fázisátmenet?
A szakmai gyakorlat egy tanulási fázissal indult, mely során a modern szilárdtestfizika egyik legaktívabb területének (a topologikus szigetelők fizikájának) néhány egyszerű modelljén keresztül megismerkedtem a topologikus szigetelőkkel és félfémekkel. Megtanultam, hogyan kell az ezeket jellemző topologikus invariánsokat (csavarodási számok, Z2-invariánsok, és a Chern-szám) numerikusan kiszámolni. Konkrét kutatómunkám a topologikus fázisátmenet vizsgálata volt az egyik egyszerű elméleti "toy" modellen, az ún. Bernevig-Hughes-Zhang-modell kiterjesztésén. A modellt részben analitikus, részben numerikus (python) munkával vizsgáltam, végül felismerve, hogy egy különleges inverziós szimmetria lesértése után Weyl-félfémes fázist kapunk az éles fázisátmenet helyett.
Gémes Antal - Az erős kölcsönhatás megismerése könnyű- és nehézkvark-jetek eseményaktivitástól függő vizsgálatával az LHC energiáin
Témavezető: Vértesi Róbert
Nyári gyakorlatom során a Wigner Fizikai Kutatóközpont Nagyenergiás Fizikai Osztályának Hadronfizika kutatócsoportjában dolgozva vizsgáltam proton-proton ütközések során keletkező jetek szerkezetét Monte Carlo szimulációkkal. Azt a sejtést vizsgáltam, mely szerint adott jet-momentum mellett a lendület eloszlása a jetben az esemény multiplicitásával skálázó tulajdonságokat mutat. Miután megismerkedtem az adatok elemzésére használt szoftverrel, különböző módszereket alkalmazva skáláztam össze az adatokat, hogy megtaláljam a leghatékonyabbat. Ennek érdekében több módszerrel is elemeztem a skálázás jóságát. A skálázás után annak paramétereit is vizsgáltam, valamint különböző statisztikailag motivált modelleket illesztettem a jetek impulzusprofiljaira. Ezeket megismételtem többféleképpen hangolt szimulációkkal. Ezt követően a különböző szimulációk esetében tanulmányoztam a multiplicitás eloszlásának skálázását a jet-momentummal. Ennem érdekében a
multiplicitáseloszlások momentumait vizsgáltam. Az eredményeimmel elkészült egy tudományos publikáció kézirata [1], és egy másik cikk áll előkészítés alatt.
[1] A. Gémes, R. Vértesi, G. G. Barnaföldi, G. Papp, Scaling properties of jet-momentum profiles with multiplicity, arXiv:2008.08500 [hep-ph].
Lakner Virág - Mentális modellek dekódolása egér látókérgéből elektrofiziológiai adatok segítségével
Témavezető: Orbán Gergő
A járványhelyzet, mint sokaknak, nekem is felborította a nyári terveimet és sok lehetőség elérhetetlenné vált. Szerencsére megtaláltam a Wigner Fizikai Kutatóközpontot, és azon belül Komputációs Idegtudományi Csoportot. A járvány okozta bonyodalmak ellenére Orbán Gergő és csoportja örömmel fogadott a heti labor találkozóikon, bevontak a beszélgetésekbe, a mindennapi életükbe. Így megtapasztalhattam egy kutatócsoport munkájának több elemét. Emellett rengeteget tanulhattam a komputációs idegtudományról. Orbán Gergő segítségével és útmutatásával megismerkedtem a matematikai háttér alapjaival és gyakorolhattam a programozást is. A végén eljutottam oda, hogy saját magam is elemeztem adatokat. Ez a tapasztalat nagyon sokat segített eldöntenem, hogy az egyetemi tanulmányaim során mely tantárgyakat válasszam és a harmadéves projektem során milyen területre koncentráljak. Nagyon hálás vagyok a tapasztalatokért és az itt szerzett tudásért.
Pusztai Árpád - Korszerű funkcionális anyagok tervezése
Témavezető: Kováts Éva
(az összefoglalót Kováts Éva írta)
Nyári gyakorlat keretében fogadtuk Pusztai Árpádot, aki a Cambridge University harmadéves hallgatója, Természettudományok szakon. Három hónapot töltött el az intézetünkben, gyakorlatának célja új, funkcionális anyagok tervezése és előállítása mellett azok vizsgálata is volt.
A vizsgált anyagcsalád a szerves-fém koordinációs hálózatok (metal organic frameworks, MOF), amely az utóbbi két évtized egyik legintenzívebben kutatott funkcionális vegyülettípusa. Nagy népszerűségük jelentős potenciális alkalmazhatóságukkal indokolható: rendkívül szabályos kristályszerkezetük előre jól tervezhető, nagy stabilitású, viszonylag könnyen előállítható. Mivel nagy méretű üregeket tartalmaznak, azok alkalmasak lehetnek gáztárolásra, szelektív abszorpcióra, nagy belső felületüknek köszönhetően a ma alkalmazott katalizátoroknál lényegesen hatékonyabbak lehetnek.
A gyakorlat első felében optikailag aktív szerves csoportok beépítésével olyan vegyületekkel foglalkoztunk, amelyek fény hatására várhatóan jelentős szerkezeti változáson esnek át, amely speciális tulajdonságnak köszönhetően jelentős gyakorlati haszna lehet. A diák a gyakorlat során sikeresen előállított azobenzol tartalmú MOF szerkezeteket. Ezek közül egy rétegszerkezetű kristályt speciális, fagyasztásos-forralásos módszerrel hasított, így atomi vastagságú, nagy kiterjedésű kétdimenziós nanoszerkezeteket, ún metal organic nanosheets (MON) kapott. Az előállított koordinációs polimer lapok nagy felületüknek köszönhetően hatékonyabb abszorbensek és katalizátorok lehetnek. A gyakorlat során olyan MOF-okkal is foglalkoztunk, melyekben nanométeres átmérőjű, hosszú üregek találhatóak. Ezekben az üregekben speciális, sztérikusan kontrollált topokémiai reakciók végezhetőek el, miközben a váz egyfajta reaktoredényként szolgál. Ez a lehetőség jelentősen lecsökkenti a melléktermékek számát, valamint szilárdfázisú reakció révén oldószert nem igényel, így környezetvédelmi szempontból is rendkívül előnyös. A MOF-74 elnevezésű hexagonális szerkezetű hálózatot cink és kobalt beépítésével is előállítottuk. Az üregekbe olyan kis méretű, reaktív molekulákat töltöttünk, amelyek várhatóan fény vagy hő hatására reakcióba tudnak lépni egymással.
Szakály Marcell - Ellentétes-terű szeptum mágnes prototípus fejlszetése
Témavezető: Barna Dániel
A nyáron, immáron másodjára, a "Az Egyesült Királyságban, Németországban és Ausztriában egyetemi tanulmányokat folytató magyar hallgatók hazai nyári gyakorlatának támogatása" pályázat keretében dolgoztam a Wigner Fizikai Kutatóközpontban. A gyakorlatom során egy új fajta szupravezető mágnest terveztem, amivel rövid távolság alatt nagyon erős mágneses tér változásokat lehet elérni. Egy ilyen mágnes nagyon hasznos lenne új, kis méretű orvosi gyorsítókban, mint például a tervezés alatt álló európai HITRIplus-ban.
A munkám során egy olyan programot készítettem amelyik képes automatikusan megtervezni a mágnest a felhasználó által megadott méretben. Ez után egy új mágnes szimulációs program használatát sajátítottam el, ami nagyban fel fogja gyorsítani a jövőben más mágnesek szimulációját is. A szimuláció segítségével ellenőriztem a tervezett mágnes minőségét, és megkezdtem a prototípus gyártáshoz szükséges CAD modell készítését is. Remélem valamikor visszatérhetek részt venni a prototípus megépítésében.
