prof. RNDr. Stanislav Nešpůrek, DrSc.

1. Cementová pojiva se speciálními reologickými charakteristikami

   Cílem práce je experimentální vývoj a charakterizace cementových pojiv se speciálními reologickými vlastnostmi. Vyvíjená pojiva budou sloužit zejména pro aplikace jako shotcrete (stříkaný beton) se tixotropním chováním a také jako vysocetekuté samonivelační hmoty. Experimentální vývoj pojiv bude vycházet ze současných poznatků v tomto oboru a student se zaměří na optimalizaci složení a zpracování pro dosažení vyšších užitných vlastností. Nedílnou součástí práce bude bude objanění a popis mechanismů reologických efektů jednotlivých pojiv.

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

2. Hydrogenovaný amorfní uhlík a jeho slitiny

   Hydrogenovaný amorfní uhlík a jeho slitiny budou připravovány ve formě tenkých vrstev z par monomerů a jejich směsí s vybranými plyny metodou plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Připravené tenké vrstvy budou rozsáhle charakterizovány s ohledem na jejich fyzikální a chemické vlastnosti v závislosti na depozičních podmínkách. Součástí práce bude nalezení vztahů mezi strukturou materiálu a jeho vlastnostmi. Student bude zapojen do týmu pracovníků v rámci řešení odborného projektu; mimořádné finanční odměny podle výsledků; účast na zahraničních konferencích a stážích podle dosažených výsledků.

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

3. Korozní odolnost konstrukčních slitin hořčíku

   Cílem práce je charakterizace chemické interakce perspektivních hořčíkových slitin, zejména na bázi Mg-Al-Zn. Doktorand získá hluboké teoretické znalosti z oblasti elektrochemie korozních jevů i praktickou dovednost v realizaci korozních experimentů a jejich vyhodnocení (mikroskopie degradované struktury, měření potenciostatických křivek aj.). Hlavními sledovanými faktory bude složení slitin (zejména obsah Al), způsob výroby (gravitační a tlakové lití, squeezecasting) a tepelné zpracování.

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

4. Multi-komponentní cementová pojiva s přídavkem nanokrystalizátoru

   Vývoj vícesložkového pojiva na bázi portlandského cementu a sekundárních průmyslových surovin a popis vlivu přídavku nanokrystalizátoru na jejich užitné vlastnosti a vývoj mikrostruktury.

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

5. Nertadiční kombinované výztuže aplikované v anorganických pojivových systémech

   Tato disertační práce bude zaměřena na oblast částicových, vláknových a kombinovaných kompozitů. Studovány a porovnávány budou různé typy a kombinace výplní anorganických pojiv. Práce se bude také věnovat kompozitům s alkalicky aktivovanou aluminosilikátovou matricí. Rovněž bude sledováno optimální vyplnění kompozitů výztuží, materiál, jejich tvar a vhodnost z hlediska koroze a použitého pojivového systému.

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

6. Optické vlastnosti tenkých vrstev plazmových polymerů

   Studovaným materiálem bude amorfní materiál a-C:H, a-SiC:H a a-SiOC:H ve formě tenkých vrstev. V počáteční fázi studia budou sledovány optické vlastnosti jednotlivých vrstev, poté bude studium zaměřeno na složitější vrstevnaté struktury - multivrstvy. Vzorky s jednotlivými vrstvami o tloušťkách >100 nm budou postupně modifikovány a tloušťka vrstev bude snižována až limitně k jednotkám nanometrů. Student se podrobně seznámí s fázově modulovanou spektroskopickou elipsometrií, která bude využita ke studiu optických vlastností vrstev. Elipsometrie bude rovněž využita pro studium kinetiky růstu vrstev. Student bude zapojen do týmu pracovníků v rámci řešení odborného projektu; mimořádné finanční odměny podle výsledků; účast na zahraničních konferencích a stážích podle dosažených výsledků.

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

7. Organické polovodiče pro molekulární elektroniku a nanoelektroniku

   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.

8. Organo-cementové kompozity s vazebnou interakcí komponent

   Náplní práce bude vývoj kompozitů složených z anorganického cementu a organické složky. Výběr komponent se bude soustředit na systémy, které mohou tvořit vzájemné vazebné interakce, na základě současných poznatků zejména z oboru MDF kompozitů. Student bude navrhovat a připravovat kompozity a následně bude charakterizovat chemickou a fázovou strukturu mezifázového rozhraní.

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

9. Povrchové a mechanické vlastnosti tenkých vrstev

   Povrchové vlastnosti tenkých vrstev plazmových polymerů budou analyzovány pomocí rastrovací sondové mikroskopie při využití kontaktního, bezkontaktního a semikontaktního módu. Drsnost povrchu vrstev 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. Student bude zapojen do týmu pracovníků v rámci řešení odborného projektu; mimořádné finanční odměny podle výsledků; účast na zahraničních konferencích a stážích podle dosažených výsledků.

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

10. Povrchové úpravy uhlíkových vláken pro polymerní kompozity

    Vyztužující uhlíková vlákna budou povrchově modifikována plazmovými polymery (mezivrstva) za účelem zvýšení užitných vlastností polymerních kompozitů vyztužených dlouhými vlákny. Bude sledován vliv klíčových parametrů mezivrstvy (tloušťka, chemické složení a struktura, modul pružnosti, smáčivost, adheze) na smykové a ohybové vlastnosti makrokompozitů. Pro povrchovou modifikaci budou využity jednoduché, ale i funkčně nanostrukturované tenké vrstvy. Student bude zapojen do týmu pracovníků v rámci řešení odborného projektu; mimořádné finanční odměny podle výsledků; účast na zahraničních konferencích a stážích podle dosažených výsledků.

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

11. Studium dielektrických vlastností struktur tenkých vrstev organických materiálů

    Práce bude zaměřena na studium dielektrických vlastností (komplexní permitivity, komplexního indexu lomu) tenkých vrstev používaných při přípravě struktur fotovoltaických článků a LED diod. Součástí práce bude i příprava vrstev metodou rotačního nanášení a inkoustovým tiskem. Ke studiu budou využity metody impedanční spektroskopie, elipsometrie, interferenční mikroskopie a měření s využitím termokamery. Při studiu budou využity metody harmonické a vlnkové (waveletové) analýzy obrazových struktur.

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

12. Studium optických a elektrických vlastností biopolymerů a dalších biomateriálů

    Téma práce zahrnuje studium optických a elektrických vlastností biopolymerů a biomateriálů s cílem posouzení možností jejich aplikace v pokročilých optoelektronických zařízeních jako např. senzory. Příkladem mohou být např. huminové kyseliny (HK) a jejich soli (humáty), které hrají klíčovou roli v půdě. S ohledem na jejich částečně aromatickou strukturu po ozáření UV a VIS zářením generují volné radikály. Studovány budou i další biomateriály a jejich polymerní kompozity, jejichž vlastnosti budou modifikovány rovněž prostřednictvím nanočástic.

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

13. Studium optických a interferenčních jevů na tenkých vrstvách organických materiálů

    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.

14. Studium optických vlastností nízkomolekulárních materiálů na bázi derivátů pyrolo-pyrolů

    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 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.

15. Syntéza aluminátosilikátových systému na bázi geopolymerů orientovaná na využívání sekundárních surovin

    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.

16. Syntéza vysokopevnostních kompozitů na bázi anorganického cementu a polymeru

    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.

17. Využití křemeliny s vysokým obsahem jílových minerálů v pojivových systémech

    Práce se bude hledat vhodný způsob úpravy křemeliny znečištěné jílovými minerály. Vhodně upravená křemelina bude dále testována v pojivových systémech a to především jako velmi jemná aktivní přísada. Rovněž budou studovány možnosti uplatnění takto upravené křemeliny v alkalicky aktivovaných systémech.

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