Národné

Magnetická frustrácia a supravodivosť v 2D a 3D boridoch
Magnetic frustration and superconductivity in 2D and 3D borides
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Pristáš Gabriel PhD.
Anotácia:	Boridy tvoria širokú triedu materiálov s rôznorodými fyzikálnymi vlastnosťami. Kovové geometricky frustrovanémagnetické tetraboridy (REB4) sú kvázi-2D frustrované systémy a spolu s ich 3D náprotivkami dodekaboridami(REB12) s fcc kryštálovou štruktúrou, tvoria ideálne prostredie pre štúdium súvislostí medzi 2D/3D magnetickyfrustrovanými systémami. Jednoosí, rovnako ako aj hydrostatický tlak budú ladiacimi parametrami, ktoré môžuzmeniť interakciu medzi magnetickými momentami v daných systémoch. V závislosti od smeru aplikáciejednoosého tlaku, budeme schopní zmeniť veľkosť interakcie v rôznych kryštalografických smeroch a testovaťtak teoretické predpovede. Podobný prechod medzi 2D a 3D môže byť študovaný v supravodivých boridochYB6, ZrB12 a LuB12. Aj keď v súčasnosti existuje množstvo poznatkov o fyzikálnych vlastnostiach masívnychkovových boridov, stále zostáva množstvo otvorených otázok, ako napr. čo sa stane ak jedna z dimenzií budeznačne zredukovaná – vzorky boridov vo forme tenkých filmov.
Doba trvania:	1.1.2020 – 31.12.2023

ECODISC – Elektrónové korelácie v neusporiadaných supravodičoch
Electron correlations in disordered superconductors
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Szabó Pavol CSc.
Anotácia:	Projekt si kladie za cieľ pochopiť vplyv neusporiadanosti na supravodivosť v systémoch v blízkosti prechodu supravodič – izolant a v tenkých filmoch hydridov. Pripravíme ultratenké filmy MoN, MoC, TiN ale aj polykryštály a nanoštruktúry bórom dopovaného diamantu. Niektoré z týchto systémov vykazujú fermiónové a niektorébozónové efekty v supravodivom stave. Pomocou merania vodivosti od DC až po optické frekvencie, ako aj pomocou lokálnych meraní hustoty stavov rastrovacím tunelovým mikroskopom pri veľmi nízkych teplotách a vo vysokých magnetických poliach chceme prispieť ku pochopeniu podstaty problému, aká supravodivosť sa sformuje v silno neusporiadaných systémoch, kde už kvázičastice mimo supravodivého stavu majú renormalizovanú hustotu stavov v okolí Fermiho energie. Chceme tiež pochopiť formovanie supravodivosti v tenkých filmoch hydridov. Preskúmame vplyv neusporiadanosti pri zmene obsahu vodíka, hrúbky filmu, podložky, mikroštruktúry a aplikovaného tlaku na supravodivosť v systémoch YHx, TiHx, VHx a ich kysličníkoch.
Doba trvania:	1.7.2019 – 30.6.2023

NANOELEN – Nanokvapaliny v elektrotechnike
Nanofluids in Electrical Engineering
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Rajňák Michal PhD.
Anotácia:	Predkladaný projekt je zameraný na výskum nanokvapalín na báze alternatívnych chladiacich aelektroizolačných kvapalných médií, akými sú oleje na báze skvapalneného zemného plynu, prírodných esterova nové typy transformátorových olejov. Na báze týchto kvapalných médií budú pripravené nanokvapalinyobsahujúce magnetické nanočastice, fulerény, grafén, či uhlíkové nanorúrky. Účelom prípravy nanokvapalín jezlepšiť chladiacu účinnosť kvapalného média. Na pripravených nanokvapalinách budeme skúmať ichdielektrické, izolačné, magnetické a tepelné vlastnosti. Nakoniec, chladiaca účinnosť skúmaných nanokvapalínbude testovaná v elektrických transformátoroch so záťažou. Cieľom tohto projektu je teda vyvinúť zdokonalenékvapalné média pre chladenie a izoláciu v elektrotechnike, ktorých využitie bude mať potenciál úspory elektrickejenergie, predĺženia životnosti elektrotechnických zariadení a ochrany životného prostredia.
Doba trvania:	1.7.2019 – 30.6.2023

MULTIHIT – Multifunkčné inhibítory poly/peptidov spojených s Alzheimerovou chorobou
Multi-target inhibitors of poly/peptides associated with Alzheimer´s disease
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	doc. RNDr. Gažová Zuzana CSc.
Doba trvania:	1.7.2019 – 1.6.2023

Aplikácia matematickej fyziky v rôzne škálovateľných systémoch
–
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Pinčák Richard PhD.
Doba trvania:	1.1.2019 – 31.12.2022

Funkcionalizácia magnetických nanočastíc na detekciu rakovinových buniek
Functionalization of magnetic nanoparticles for cancer cell detection
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Koneracká Martina CSc.
Anotácia:	Predkladaný projekt je zameraný na prípravu magnetického biokomplexu, ktorý špecificky vyhľadá rakovinovébunky, prenikne do ich štruktúry a umožní lepšie zobrazovanie postihnutých oblastí napr. pomocou magnetickejrezonancie (MRI). Prvým krokom na dosiahnutie požadovaného cieľa bude syntéza magnetických nanočastíc afunkcionalizácia ich povrchu rôznymi aminokyselinami. Na optimalizáciu funkcionalizácie nanočastíc budúpoužité viaceré fyzikálno-chemické metódy (spektroskopické, mikroskopické, magnetické, kalorimetrické a iné).Zároveň budeme študovať vhodnosť použitia modifikovaných nanočastíc na zobrazovanie v magnetickejrezonancii. Ďalším krokom bude konjugácia špecifickej protilátky na funkcionalizované magnetické nanočastice(biokomplex) a skúmanie interakcie biokomplexu s bunkami imunochemickými metódami. Vzhľadom naaplikačné účely magnetických nanočastíc bude jedným z našich cieľov preskúmať aj vplyv pripravenýchmagnetických biokomplexov a magnetickej hypertermie na viabilitu buniek.
Doba trvania:	1.1.2019 – 31.12.2022

Isingove supravodiče a topologické fázy hmoty
Ising superconductors and topologigal phases of the matter
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Szabó Pavol CSc.
Anotácia:	Projekt je zameraný na výskum supravodičov typu (LaSe)1.14(NbSe2)n, kde n je počet vrstiev NbSe2, s veľkouanizotropiou horných kritických magnetických polí. Naše predošlé experimenty ukazujú, že horné kritické poleparalelné s vrstvami týchto monokryštálov je omnoho väčšie ako Pauliho pole určené iba Zeemanovýmštiepením Cooperových párov. Tento jav bol pozorovaný nedávno v dichalkogenidoch prechodových kovov.Možným vysvetlením je silná spin – orbitálna väzba a takéto materiály sa nazývajú Isingove supravodiče.Predstavujú zmes singletového a tripletového párovania a súčasné poznatky o ich vlastnostiach zďaleka nie súúplné. Ešte ambicióznejším cieľom projektu je realizácia topologickej fázy hmoty. Podľa teoretických štúdií jeferomagnetický reťazec naviazaný na takýto supravodič vhodná platforma na experimentálne uskutočnenie tzv.Kitaevovho modelu topologického supravodiča s okrajovými Majoranovými stavmi, ktorých prítomnosť by sa dalaovládať pomocou externého parametra – magnetického poľa.
Doba trvania:	1.1.2019 – 31.12.2022

Rýchlochladené kovové zliatiny a kompozity pre magnetické a magnetokalorické aplikácie
Rapidly quenched metallic alloys and composites for magnetic and magnetocaloric applications
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Škorvánek Ivan CSc.
Anotácia:	Projekt sa zaoberá vývojom nových rýchlochladených kovových zliatin so zlepšenými funkčnými vlastnosťami. Jeho prvá časť bude zameraná na nanokryštalické magneticky mäkké zliatiny s vysokými hodnotami magnetickej indukcie, ktoré je možné pripraviť znížením obsahu nemagnetických prvkov v zliatine a využitím techniky ultra-rýchleho žíhania v procese ich tepelného spracovania. V ďalšej časti časť projektu sa plánujeme venovať amorfným a nanokryštalickým kompozitným materiálom v tvare dvoj- a trojvrstvových kovových pások, ktoré sú mechanicky pevne spojené tuhou interfaciálnou fázou. Na týchto heterogénnych systémoch sa okrem detailného štúdia ich magnetických vlastností zameriame tiež na optimalizáciu ich GMI charakteristík pre potenciálne využitie v magnetických senzoroch. V projekte sa chceme venovať aj vývoju rýchlochladených kompozitných systémov s optimalizovanými magnetokalorickými vlastnosťami pre magnetické chladenie v okolí izbovej teploty.
Doba trvania:	1.1.2019 – 31.12.2022

Štúdium termodynamických vlastností frustrovaných magnetických systémov exaktne riešiteľnými modelmi
–
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Jurčišinová Eva PhD.
Anotácia:	Hlavným cieľom predkladaného projektu je štúdium rôznych termodynamických vlastností antiferomagnetických ako aj feromagnetických frustrovaných systémov v rámci exaktne riešiteľných modelov klasickej štatistickej mechaniky. V rámci riešenia projektu bude hlavný dôraz kladený na vyšetrovanie ich vlastností spojených s frustráciou takých ako anomálne nízkoteplotné správanie sa mernej tepelnej kapacity; magnetokalorický jav a s ním spojené procesy (de)magnetizačného adiabatického chladenia a jeho efektivita; magnetizačné vlastnosti, štruktúra a makroskopická degenerácia základných stavov; entropické vlastnosti a kritické správanie sa frustrovaných systémov, ako aj vplyv dodatočných interakcií na tieto vlastnosti a procesy.
Doba trvania:	1.1.2019 – 31.12.2022

FRUSTKOM – Frustrované kovové magnetické systémy
Frustrated metallic magnetic systems
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	doc. RNDr. Gabáni Slavomír PhD.
Anotácia:	Doterajšie experimentálne aj teoretické štúdium frustrovaných magnetických systémov (FMS) bolo sústredené hlavne na dielektrické systémy. Tieto systémy sa vyskytujú v 2D a 3D mriežkach na báze rovnostranných trojuholníkov, pričom v dielektrikách je interakcia medzi jednotlivými spinmi systému dobre definovaná a popísaná. V kovových FMS (K-FMS), ktoré boli doposiaľ omnoho menej študované, významnú úlohu zohráva ďaleko-dosahová nepriama výmenná interakcia medzi spinmi sprostredkovaná vodivostnými elektrónmi (RKKY interakcia). K neveľkému počtu K-FMS patria aj niektoré kovové boridy vzácnych zemín majúce fcc (napr. HoB12, ErB12) alebo Shastryho-Sutherlandovu (napr. TmB4, HoB4, ErB4) štruktúru. Predkladaný projekt si kladie za cieľ experimentálne preskúmať vplyv vysokého tlaku (hydrostatického aj jednoosového), legovania a anizotrópie na magnetické, transportné a tepelné vlastnosti K-FMS, ktoré v týchto K-FMS ešte neboli študované. Pionierskou prácou bude pritom hlavne priame pozorovanie magnetickej štruktúry jednotlivých oblastí fázového diagramu K-FMS pomocou spinovo-polarizovanej skenovacej tunelovej mikroskopie. Preskúmaná bude tiež dynamika magnetickej štruktúry (vplyv rýchlosti zmeny magnetického poľa na túto štruktúru) a štúdium magnetických excitácií (metódou neutrónového rozptylu) vo vybraných tetraboridoch a dodekaboridoch. Náročné experimentálne štúdium, pre ktoré sú už k dispozícii kvalitné vzorky aj vhodné metodiky, bude podporené teoretickou interpretáciou získaných výsledkov a teoretickým rozpracovaním kvantovo štatistických modelov s cieľom prispieť k hlbšiemu pochopeniu fyzikálnej reality vo vyššie spomínaných materiáloch.
Web stránka projektu:	http://extremeconditions.saske.sk/projects/
Doba trvania:	1.8.2018 – 30.6.2022

BMREBCO – Vývoj REBCO supravodičov pre biomedicínske aplikácie
Development of REBCO superconductors for biomedical applications
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia:	Projekt je zameraný na vývoj REBCO ( RE- Y alebo vzácna zemina) masívnych monokryštalických supravodičov (MMS) pre biomedicínske aplikácie. Ich použitie predpokladá malý podnik CRYOSOFT s.r.o. Košice pri konštrukcii zariadení na magnetickú separáciu buniek resp. na magnetický transport liečiv. Pre tieto aplikácie budú vyvíjané REBCO MMS pre použitie pri teplotách, ktoré sa dajú bežne dosiahnuť kryochladením (30-50K). Skúmať budeme YBCO, SmBCO a GdBCO systémy, ktoré môžu splniť požiadavky pre predpokladané aplikácie. Cena vstupných surovín pre YBCO MMS je nižšia ako pre SmBCO a GdBCO MMS, tie však dosahujú vyššie parametre zachyteného magnetického poľa. V rámci riešenie projektu budú optimalizované zloženia a technológia prípravy REBCO MMS tak, aby sa dosiahol efektívny pining vo vysokých magnetických poliach pri teplotách pod teplotou kvapalného dusíka čo je predpokladom dosiahnutia vysokej kritickej prúdovej hustoty a vysokého zachyteného magnetického poľa. Kritickú prúdovú hustotu zvýšime chemickým piningom, zjemnením RE211 častíc a pridaním nanovlákien. Využijeme pritom naše doterajšie výsledky dosiahnuté pri základnom a aplikovanom výskume REBCO MMS, z ktorých časť je patentovo chránená.
Doba trvania:	1.8.2018 – 30.6.2022

Deformácia metastabilných amorfných a kryštalických materiálov
Deformation of metastable amorphous and crystalline materials
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Csach Kornel CSc.
Anotácia:	Zámerom tohto projektu je získanie poznatkov o faktoroch ovplyvňujúcich procesy diskontinuálnej plastickejdeformácie kovových skiel. Experimentálne štúdium povedie k lepšiemu pochopeniu (mikro)mechanizmovdeformácie a porušovania kovových skiel a k vymedzeniu vplyvu rýchlosti deformácie a veľkosti napätia napriebeh diskontinuálnej deformácie kovových skiel rozličnej tvrdosti. Deformačné prejavy nehomogénnejplastickej deformácie budú porovnávané s vlastnosťami pri homogénnej deformácii. Zmeny štruktúrneho stavumetastabilných sústav budú sledované metódami termickej a termomechanickej analýzy.
Doba trvania:	1.1.2018 – 31.12.2021

Detekcia kozmickej plazmy a energetických častíc na palube vesmírnych sond.
Detection of space plasma and energetic particles on board of space probes.
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Baláž Ján PhD.
Anotácia:	Projekt je zameraný na výskum plazmového a časticového prostredia v magnetosfére Zeme, vmedziplanetárnom prostredí a v magnetosfére iných planét Slnečnej sústavy, predovšetkým z hľadiska vývoja kozmickej experimentálnej – prístrojovej techniky. Výskumom a vývojom príslušnej technickej infraštruktúry sa žiadateľovo pracovisko – Oddelenie kozmickej fyziky (OKF) ÚEF SAV – dlhodobo zaoberá v rámci medzinárodnejspolupráce s obdobnými pracoviskami. Prostriedky sú nutné najmä na zakúpenie elektronických komponentov, externé technologické operácie, cestovné náklady v súvislosti s pracovnými poradami, testovaním, kalibráciou, štartovou kampaňou. Aktuálne prebiehajú tieto kozmické aktivity:- vývoj spektrometra nabitých energetických častíc ASPECT-L pre misiu LUNA-Resurs- vývoj spektrometra nabitých energetických častíc DOK-M pre misiu Resonance- vývoj siete ultrafialových fotometrov AMON pre štúdium žiarenia atmosféry (Airglow)- vývoj antikoincidenčného modulu ACM aparatúry PEP/JDC pre misiu ESA JUICE k Jupiteru
Doba trvania:	1.1.2019 – 31.12.2021

Klasicko-kvantový prechod v mechanických rezonátoroch
Classical to quantum crossover in mechanical resonators
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Človečko Marcel PhD.
Anotácia:	Materiálová variabilita a rozmerová rozmanitosť mechanických rezonátorov dovoľuje cielene meniť ich fyzikálne a geometrické vlastnosti, a tak redukciou ich hmoty/energie (t.j. redukciou ich veľkosti), pri súčasnom ochladení k teplotám blízkym absolútnej nule, ich umožňuje používať ako nástroj pri štúdiu prechodu medzi klasickou akvantovou dynamikou. Ambíciou nášho projektu je (i) štúdium nelineárnych procesov v makroskopickýchrezonátoroch na báze piezomateriálov, (ii) štúdium prechodu medzi klasickou a kvantovou dynamikou s použitím nami pripravených mechanických mikro a nanorezonátorov a (iii) pochopenie procesov výmeny energie medzi týmito rezonátormi a tepelným rezervoárom vedúcich k dekoherencii.
Doba trvania:	1.1.2018 – 31.12.2021

Kozmické energetické častice zo slnečných erupcií – mnohobodové pozorovanie od Slnka až po Lomnický Štít
–
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Mackovjak Šimon PhD.
Doba trvania:	1.1.2018 – 31.12.2021

ARES – Legované REBCO masívne supravodiče
Alloyed REBCO bulk superconductors
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia:	Projekt je zameraný  na  výskum vplyvu  legovania (dopovania) na štruktúru a supravodivé vlastnosti REBCO masívnych  monokryštalických supravodičov.  Bude skúmaný vplyv legovania na fázovú rovnováhu, rast masívnych kryštálov, tvorbu centier uchytávania magnetických tokočiar, mechanizmy uchytávania magnetických tokočiar, lokálne a makroskopické supravodivé vlastnosti v oblasti teplôt dosiahnuteľných kryochladením. Použité budú experimntálne metódy práškovej metalurgie, rastu masívnych monokryštálov, RTG difrakcie, mikroskopickej optickej a elektrónovej mikroštruktúrnej analýzy a elektrónovej mikroanalýzy, magnetizačné merania a merania zachyteného magnetického poľa. Projekt bude riešený v spolupráci s poprednými zahraničnými pracoviskami v rámci zmluvnej (SIT Tokyo, JTU Shanghai, CAN Superconductors Praha) aneformálnej ( University of Cambridge, KAERI Daegeon, CRISTMAT Caen,  FzÚ Praha) spolupráce.
Doba trvania:	1.1.2019 – 31.12.2021

Nadmolekulárne komplexy proteínov – konformačné prechody, stabilita a agregácia
Supramolecular complexes of proteins – conformational transitions, stability and aggregation
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Fedunová Diana PhD.
Anotácia:	Agregácia proteínov a ich samo-usporiadanie do nadmolekulárnych komplexov je súčasťou mnohýchbiologických procesov. Vznik fibrilárnych agregátov – amyloidov je sprievodným javom rôznych ochorení. Amyloidné fibrily sa zúčastňujú aj fyziologických procesov v bunke a testujú sa aj ako potenciálne biomateriály. Projekt je zameraný na štúdium vplyvu dvoch tried kosolventov na amyloidnú agregáciu štruktúrne odlišnýchpolypeptidov – globulárneho lyzozýmu a prirodzene neusporiadaného Aß peptidu. Cieľom projektu je nájdenie vzťahu medzi vlastnosťami kosolventov a ich účinku na konformáciu a stabilitu polypeptidov, na kinetiku tvorby amyloidných agregátov a morfológiu amyloidných fibríl. Určenie týchto vzťahov je dôležité pre pochopenie všeobecného mechanizmu amyloidnej agregácie a môže napomôcť pri navrhovaní nových liečiv proti amyloidným ochoreniam, pri identifikácii štruktúrnych motívov fibríl zodpovedných za patologický účinok, ako aj pri biotechnologickom využití amyloidných fibríl ako nových materiálov.
Doba trvania:	1.1.2018 – 31.12.2021

Nové metódy v štatistickej a korelačnej analýze parametrických modelov povrchov a ich distribúcií
–
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Marek Jozef PhD.
Doba trvania:	1.1.2019 – 31.12.2021

Ortorombické multiferoické materiály so silnou magneto – elektrickou väzbou: vplyv substitúcie v oktaedrických polohách na magnetizmus a multiferoicitu
Orthorhombic multiferroic materials with strong magneto – electric coupling: effect of substitution in octahedral sites on magnetism and multiferroicity
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Mihalik Marián CSc.
Anotácia:	Metódou zónového tavenia pripravíme vysoko kvalitné monokryštály RMnxT1-xO3 kde R = Nd, Pr, Sm, Tb, Dy a T = Ti, Mn, Fe. Budeme študovať vývoj Jahn-Tellerovej deformácie kryštálovej mriežky a orbitálneho usporiadania so substitúciou Mn3+ iným Jahn-Tellerovým neaktívnym iónom. Sústredíme sa na konštrukciu magnetických fázových diagramov včítane určenia magnetického usporiadania pomocou meraní magnetizácie, tepelnej kapacity, neutrónovej difrakcie a štúdia kritických koeficientov. Časť projektu je venovaná štúdiu funkčných nanočastíc na báze manganitov. Pozornosť budeme venovať ladeniu magneto – elektrickej väzby v multiferoických zlúčeninách (RMnO3, R = Tb, Dy alebo RFeO3, R = Gd, Dy) s magneticky indukovanou feroelektricitou pomocou nízko koncentračného dopovania Ti, Cr a Fe respektíve Mn. Nedávna štúdia týchto systémov predpokladá novú fyzikálnu hypotézu týkajúcu sa duality multiferroicity a dúfame, že náš projekt prispeje k overovaniu tejto hypotézy.
Doba trvania:	1.1.2019 – 31.12.2021

Skúmanie vlastností jadrovej matérie v produkcii ťažkých kvarkov na jadrových terčíkoch
Skúmanie vlastností jadrovej matérie v produkcii ťažkých kvarkov na jadrových terčíkoch
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	doc. RNDr. Nemčík Ján CSc.
Anotácia:	Hlavným cieľom projektu je teoretické štúdium jadrových efektov v rôznych procesoch na jadrových terčíkoch pri vysokých energiách. Hlavný dôraz je venovaný na štúdium produkcie ťažkých kvarkov, ktoré reprezentujú alternatívnu sondu pre skúmanie prejavov a vlastností jadrovej matérie vytvorenej v zrážkach ťažkých iónov.
Doba trvania:	1.1.2018 – 31.12.2021

Systematické štúdium vplyvu lokálnych a nelokálnych interakcií na koexistenciu kvantových fáz s rôznymi parametrami usporiadania
Systematic study of influence of local and nonlcal interactions on coexistence of quantum phases with different order parameters
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Farkašovský Pavol DrSc.
Anotácia:	Predkladaný projekt je zameraný na komplexné štúdium vplyvu lokálnych a nelokálnych interakcií coulombovského a spinového pôvodu na vlastnosti základného stavu zovšeobecneného dvojpásového Hubbardovho modelu. Získané výsledky budú použité pre popis anomálnych kooperatívnych javov v reálnych materiáloch so silne korelovanými elektrónmi. Štúdium bude zahŕňať širokú triedu kooperatívnych javov akými sú valenčné prechody a prechody kov-izolátor, nábojové a spinové usporiadanie, itinerantný feromagnetizmus, elektrónový feroelektrický jav, supravodivosť, excitónová matéria a bude sa týkať širokej triedy korelovaných materiálov akými sú napr. nikláty, kobaltáty, hexaboridy a chalkogenidy vzácnych zemín, multiferoika a pod. Dôraz bude kladený na štúdium vplyvu kombinovaných efektov dvoch a viacerých interakcií s cieľom popísať koexistenciu dvoch, resp. viacerých kvantových fáz s rôznymi parametrami usporiadania (feromagnetický – feroelektrický stav, nábojové/spinové usporiadanie – supravodivosť, atď.).
Doba trvania:	1.1.2018 – 31.12.2021

Vplyv chemického zloženia na význačné fyzikálne vlastnosti moderných funkčných materiálov.
Influence of chemical composition on unique physical properties of modern functional materials
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Kováč Jozef CSc.
Anotácia:	Projekt je zameraný na štúdium vplyvu chemického zloženia na význačné fyzikálne vlastnosti amorfných aHeuslerových zliatin. Bude študovaný vplyv chemického zloženia na základné parametre ovplyvňujúcemagnetickú bistabilitu amorfných mikrodrôtov, ktorá sa dá využiť na konštrukciu miniatúrnych bezkontaktnýchsenzorov magnetického poľa, teploty a mechanického pnutia. Ďalším študovaným materiálom budú mikrodrôtyna báze Heuslerových zliatin vyznačujúcich sa magnetokalorickým javom a javom tvarovej pamäte. Tieto sadajú využiť pri konštrukcii smart aktuátorov, ktoré sú sami sebe senzormi. Cieľom projektu je vývoj materiálov stakým chemickým zložením, ktoré sa vyznačuje vyššie uvedenými javmi, ale súčasne sa dá opakovane vyrábať.
Doba trvania:	1.1.2019 – 31.12.2021

EXSES – Exotické kvantové stavy nízkorozmerných spinových a elektrónových systémov
Exotic quantum states of low-dimensional spin and electron systems
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Čenčariková Hana PhD
Anotácia:	Projekt je venovaný teoretickému štúdiu nízkorozmerných kvantových spinových a elektrónových systémov,ktoré budú skúmané kombináciou pokročilých analytických a numerických metód zahrňujúcich okrem inéhoexaktné mapovacie transformácie, metódu matice prechodu, prístup tesnej väzby, klasické a kvantové MonteCarlo simulácie, exaktnú diagonalizáciu a metódu renormalizačnej grupy pre maticu hustoty. Získané teoretickévýsledky prispejú k hlbšiemu pochopeniu exotických kvantových stavov spinových a elektrónových systémovakými sú napríklad rôzne druhy kvantových spinových kvapalín a taktiež kvantové stavy s rafinovanýmďalekodosahovým usporiadaním topologického charakteru alebo s charakterom kryštálu valenčných väzieb.Projekt významným spôsobom prispeje aj k objasneniu nekonvečného magnetického správania vybranýchnízkorozmerných magnetických materiálov a bude mať tak dosah na súčasný stav vedy v oblasti fyzikykondenzovaných látok a materiálového výskumu. Podrobné štúdium kvantového previazania na druhej straneumožní vymedziť hranice aplikovateľnosti skúmaných spinových a elektrónových systémov pre účely kvantovéhopočítania a spracovania informácie. Ďalším dôležitým výstupom projektu bude objasnenie netriviálnych symetriív tenzorových stavoch silne korelovaných spinových a elektrónových systémov pod vplyvom buď pozičnezávislých interakcií, alebo zmien v mriežkových geometriách, ktoré indukujú fázové prechody rôznych typov.
Doba trvania:	1.7.2017 – 30.6.2021

Interakcie relativistických jadier; eta-mezónové jadrá a spinová fyzika
Interactions of relativistic nuclei, eta-meson nuclei and spin physics
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Mušinský Ján PhD.
Doba trvania:	1.1.2018 – 31.12.2020

QuTeMaD – Kvantové technológie. materiály a zariadenia
Quantum Technologies, Materials and Devices
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	prof. RNDr. Samuely Peter DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia:	V projekte sa sústredíme na realizáciu konkrétnych zariadení založených na supravodičoch, alebosupravodivých obvodoch pracujúcich v blízkosti kvantovej limity. Jedným z hlavných cieľov projektu je realizáciafunkčného parametrického zosilňovača, ktorý by priniesol reálne zlepšenie v porovnaní so zosilňovačmi na bázeHEMT – tranzistorov s vysokou elektrónovou mobilitou. Pokúsime sa o konštrukciu subkvantovéhoparametrického zosilňovača, ktorý je kľúčovým prvkom pre spracovanie kvantovej informácie zakódovanej vmikrovlnách. Aby sme dosiahli tento cieľ, budeme skúmať nové kvantové materiály, ktoré môžu zlepšiťvlastnosti kvantových zariadení. Preto bude základný výskum nových topologických materiálov ako ajpovrchových a hranových stavov topologických izolantov a supravodičov logickou súčasťou tohto projektu.
Doba trvania:	1.7.2017 – 31.12.2020

Makroskopicky anizotrópne kompozity na báze kvapalnych kryštálov a magnetických nanočastíc
Macroscopic anisotropic composites based on liquid crystals and magnetic nanoparticles
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Tomašovičová Natália CSc.
Anotácia:	Predkladaný projekt je zameraný na základný výskum kompozitných materiálov zložených z kvapalnýchkryštálov a rôznych magnetických nanočastíc. Kombinácia anizotrópnych vlastnosti kvapalných kryštálov s magnetickými vlastnosťami nanočastíc umožňuje pripraviť kompozity s unikátnymi magnetickými a optickými vlastnosťami, ktoré jednotlivé zložky same o sebe nevykazujú. Navrhované experimenty sa zameriavajú nazvýšenie citlivosti týchto kompozitných systémov (ktoré sú v kvapalnom stave) na magnetické pole a pripraviť materiály s unikátnymi dielektrickými, magnetickými a optickými vlastnosťami. Hlavným cieľom projektu je ovplyvniť citlivosť týchto anizotrópnych systémov na vonkajšie magnetické pole pridaním vhodných magnetických nanočastíc a urobiť pokrok pre ich potenciálnu aplikáciu v rôznych magneto-optických alebo dielektrických zariadeniach, napríklad ako senzorov nízkych magnetických polí alebo ako svetelná clona.
Doba trvania:	1.1.2017 – 31.12.2020

NANOSEG – Nanosegregácia v mäkkých látkach polymérneho a nepolymérneho charakteru
Nanosegregation in soft matter of polymeric and nonpolymeric nature
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Sedlák Marián DrSc.
Doba trvania:	1.7.2017 – 31.12.2020

Oxidačný stres a fosfolipidovo-proteínové interakcie: funkčné a štrukturálne dôsledky
Functional and Structural Insights into the Phospholipid-Protein Interaction during Oxidative Stress
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	MUDr. Musatov Andrey DrSc.
Anotácia:	Mitochondrie zohrávajú dôležitú úlohu v bunkovom metabolizme, a je dlho známe, že mitochondriálna dysfunkcia sa podieľa na neurodegeneratívnych chorobách súvisiacich s vekom. Jedna z akceptovaných teórií predpokladá, že poškodenie mitochondrií, ktoré sú hlavným zdrojom reaktívnych foriem kyslíka (ROS), tieto choroby iniciuje. Skutočne, keď hladina ROS presiahne obranné mechanizmy bunky (oxidačný stres), proteíny, nukleové kyseliny a/alebo lipidy sú nenávratne poškodené. Zvlášť dôležité je, že oxidačný stres narúša alebo modifikuje proteínovo-lipidové interakcie, ktoré sú dôležité pre normálne fungovanie buniek. Tieto poruchy môžu byť rozhodujúcim faktorom vedúcim k ROS-indukovaným chorobám. Na overenie tejto hypotézy a na vysvetlenie spojenia medzi oxidačným stresom a bunkovou dysfunkciou, plánujeme sa študovať: (i) úlohu modifikácie fosfolipidov v ROS-indukovanom poškodení mitochondriálneho elektrón-transportného Komplexu IV a (ii) úlohu fosfolipidov a oxidačne-modifikovaných fosfolipidov v amyloidogenéze.
Doba trvania:	1.1.2017 – 31.12.2020

Samousporiadanie poly/peptidov do amyloidných agregátov – mechanizmus, inhibícia a cytotoxicita
Self-assembly of poly/peptides into amyloid aggregates – mechanism, inhibition and cytotoxicity
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	doc. RNDr. Gažová Zuzana CSc.
Anotácia:	Amyloidné supramolekulárne komplexy vytvárané poly/peptidmi patria medzi najrozšírenejšie prirodzene sa vyskytujúce systémy podliehajúce procesu samozbaľovania. Tento proces ovplyvňujúci ich funkciu sa spája s viac ako 30 závažnými amyloidnými ochoreniami medzi ktoré patrí aj Alzheimerova choroba a diabetes mellitus.Doteraz nie je známy presný mechanizmus amyloidného samousporiadania poly/peptidov a neexistuje účinná liečba amyloidných ochorení. Cieľom projektu je štúdium mechanizmu amyloidnej agregácie polypeptidov s rozdielnou natívnou štruktúrou a identifikácia inhibítorov samozbaľovania poly/peptidov, keďže inhibícia tvorby amyloidných štruktúr predstavuje jeden z možných terapeutických prístupov pri amyloidózach. Zameriame sa aj na určenie korelácie medzi morfológiou amyloidných agregátov a ich cytotoxicitou ako aj medzi štruktúrnymi vlastnosťami efektívnych inhibítorov a ich anti-amyloidnou aktivitou.
Doba trvania:	1.1.2017 – 31.12.2020

Štúdium univerzálnych vlastností difúznych procesov v turbulentných prostrediach
Study of universal properties of diffusion proceses in turbulent environments
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Jurčišin Marián PhD.
Anotácia:	Jedným zo základných atribútov makroskopických fyzikálnych, chemických, biologických, sociálno-ekonomických a environmentálnych systémov je ich stochastičnosť. Tento fakt je hlavným dôvodom intenzívneho vedeckého záujmu o rôznorodé stochastické systémy. Typickým príkladom fyzikálnych stochastických systémov je šírenie rôznych prímesí v turbulentných prostrediach, rozvinutá hydrodynamická a magnetohydrodynamická turbulencia, alebo prelet kozmických častíc cez medzihviezdny priestor. Dôležitosť intenzívneho výskumu týchto problémov je daný potrebou fundamentálneho pochopenia podstaty fyzikálnych javov v nich prebiehajúcich, ako aj z pohľadu možných budúcich aplikácií získaných výsledkov v technickej praxi. Cieľom projektu je štúdium anomálneho škálovania štruktúrnych a korelačných funkcií fluktuujúcich polí v turbulentných prostrediach s nenarušenými a narušenými symetriami, ako aj štúdium a výpočet univerzálnych charakteristík takýchto turbulentných systémov.
Doba trvania:	1.1.2017 – 31.12.2020

Úloha povrchových stavov v hexaboride samária a iných zmiešanovalenčných systémoch vykazujúcich prechod kov-izolátor
The role of surface states in samarium hexaboride and other valence-fluctuating systems exhibiting metal-insulator transition
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Baťková Marianna PhD.
Anotácia:	Hexaborid samária predstavuje významný modelový systém vykazujúci prechod kov-izolátor. Mysterióznou vlastnosťou tohto valenčno-fluktuačného polovodiča je, že pri najnižších teplotách nenaznačuje divergenciu rezistivity, ale vykazuje správanie typické pre kovy. V súčasnosti je SmB6 intenzívne študované ako možný topologický izolátor, pričom konečná hodnota rezistivity pri najnižších teplotách je pripisovaná existencii topologicky chráneného povrchu vykazujúceho kovové správanie. Najnovší vývoj však priniesol dôkaz o existencii triviálnych povrchových stavov v SmB6. Zámerom projektu je pomocou štúdia tenkých filmov SmB6 objasniť úlohu povrchových stavov v elektrickej vodivosti SmB6, ohodnotiť relevantnosť scenára topologického izolátora a iných alternatívnych prístupov na vysvetlenie elektrickej vodivosti SmB6 a tým prispieť k pochopeniu povahy elektrického transportu v SmB6 a podobných systémoch,
Doba trvania:	1.1.2017 – 31.12.2020

MVISION – Nanočastice v anizotrópnych systémoch
Nanoparticles in anisotropic systems
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia:	Predkladaný projekt je venovaný štúdiu komplexných anizotrópnych systémov na báze klasických termotrópnycha lyotropných (biologických) kvapalných kryštálov. Kvapalné kryštály predstavuju jedinečný druh kvapaliny, ktorása vyznačuje anizotrópiou. Štrukturalizačné procesy v týchto systémoch hrajú rozhodujúcu úlohu z hľadiskazákladného ale aj aplikovaného výskumu. Hlavným cieľom projektu je ovplyvniť citlivosť vyššie spomínanýchanizotrópnych systémov na vonkajšie magnetické pole, čo sa zabezpečí dodaním vhodných magnetickýchnanočastíc a tým umožniť ich aplikácie v magneto-optických zariadeniach.
Doba trvania:	1.7.2016 – 30.6.2020

MICROMANIP – Obrazová analýza mikroskopických častíc pri automatizácii optických manipulačných techník aplikovateľných v mikro/nanorobotike.
Image analysis of microscopic particles in the automation of optical manipulation techniques applicable in mikro/nanorobotics.
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	doc. Ing. Tomori Zoltán CSc.
Anotácia:	Mikromanipulácia pomocou laserových optických pascí predstavuje progresívny prostriedok základného výskumu v oblasti fyzikálnych, chemických i biomedicínskych vied. Určitá analógia medzi optickou mikromanipuláciou a robotikou evokuje využitie algoritmov z oblasti umelej inteligencie (počítačového videnia, strojového učenia, plánovanie trajektórií a pod). Podľa niektorých autorov, použitie týchto metód v kombinácií s fyzikálnymi modelmi viedlo k výraznému zvýšeniu efektívnosti oproti klasickej optimalizácii (až 1000 násobne v prípade SVM klasifikátora vopred natrénovaného na základe Lorenz-Mie modelu rozptylu svetla). Cieľom projektu je použiť podobnú filozofiu na experimentálne úlohy riešené na našom pracovisku ako napr. triedenie a fúzia buniek, meranie ich fyzikálnych vlastností a pod. Pomocou aparatúry na dvojfotónovu polymerizáciu plánujeme výrobu mikrorobotických nástrojov ovládaných pascami optickej pinzety, napr. mikrorobotickú ruku (gripper). V zmysle kontinuity s našim predchádzajúcim projektom chceme vylepšiť interaktívne ovládanie optickej pinzety NUI prostriedkami (polohou prstov, gestami, pohľadom, hlasom) a to nielen lokálne, ale aj na diaľku cez sieťové pripojenie.
Doba trvania:	1.7.2016 – 30.6.2020