Ne (6982)
Počet nalezených dokumentů:
6982
Publikováno od
do
Pokročilé výpočetní metody pro detekci CNV v bakteriálních genomech
Jugas, Robin; Bystrý, Vojtěch; Šafránek,, David; Vítková, Helena
2024 - anglický
Hlavní pozornost v oblasti strukturálních variací je zaměřena na lidské genomy. Detekce změny variace počtu kopií (CNV) u bakterií je tedy méně rozvinutou oblastí. Běžně používané metody detekce CNV neberou v úvahu specifika bakteriálních kruhových genomů a obecně existuje prostor pro zlepšení metrik výkonnosti. Tato práce představuje metodu detekce CNV nazvanou CNproScan zaměřenou na bakteriální genomy. CNproScan implementuje hybridní přístup kombinující signály hloubky čtení a párů čtení. Bere v potaz všechny vlastnosti bakterií a využívá pouze sekvenační data. Na základě výsledků ze srovnání dosáhl CNproScan velmi dobrých výsledků v různých podmínkách. Pomocí informací z párových čtení jsou CNV klasifikovány do několika kategorií. Ve srovnání s jinými metodami může CNproScan také detekovat mnohem kratší CNV. Vzhledem k nutnosti slučovat nejen signály různých přístupů, ale také výsledky různých algoritmů, dizertační práce také představuje pipelinu nazvanou ProcaryaSV vyvinutou k detekci CNV s využitim pěti nástrojů a slučování jejich výsledků. ProcaryaSV se stará o celý postup od kontroly kvality čtení, ořezávání konců čtení, zarovnání čtení až k detekci CNV. The focus in the field of structural variations is mainly focused on human genomes. Thus, detecting copy number variation (CNV) in bacteria is a less developed field. Commonly used CNV detection methods do not consider the features of bacterial circular genomes and generally, there is a space to improve performance metrics. This thesis presents a CNV detection method called CNproScan focused on bacterial genomes. CNproScan implements a hybrid approach combining read depth and read pair signals. It considers all bacteria features and depends only on NGS data. Based on the benchmarking results, the CNproScan achieved very well in various conditions. Using the read pair information, the CNVs are classified into several categories. Also, compared with other methods, CNproScan can detect much shorter CNV events. Because of the necessity of merging not only the various feature signals but also the results of different algorithms, the thesis also introduces a pipeline called ProcaryaSV developed to easily employ five CNV detection tools and merge their results. ProcaryaSV handles the whole procedure from quality check, reads trimming, and alignment to the CNV calling.
Klíčová slova:
Next-generation sequencing; Structural variation; Copy number variation; Bacteria; sekvenování nové generace; strukturální variace; variace počtu kopií; bakterie
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Pokročilé výpočetní metody pro detekci CNV v bakteriálních genomech
Hlavní pozornost v oblasti strukturálních variací je zaměřena na lidské genomy. Detekce změny variace počtu kopií (CNV) u bakterií je tedy méně rozvinutou oblastí. Běžně používané metody detekce CNV ...
Studium metabolismu termofilní bakterie Caldimonas thermodepolymerans
Krempaská, Vladimíra; Sedlář, Karel; Buchtíková, Iva
2024 - anglický
Polyhydroxyalkanoáty (PHA) sa radia medzi mikrobiálne polyestery a bunkám dokážu poskytnúť vnútrobunkové zásoby uhlíka a energie. Hlavná výhoda PHA spočíva v tom, že ide o biodegradovateľné a biokompatibilné polyméry. Ich fyzikálne vlastnosti sú porovnateľné s petrochemickými plastami, ktoré by mohli v budúcnosti čiastočne nahradiť. Avšak, ich biotechnologická produkcia je stále veľmi nákladná. Preto sa hľadajú rôzne alternatívne metódy, ktoré by dokázali znížiť tieto procesné výdavky a ako jedna z možností sa javí využitie extrémofilných mikroorganizmov. Za jedného z vhodných kandidátov na priemyselnú produkciu PHA sa považuje termofilná baktéria Caldimonas thermodepolymerans. K jej ďalším výhodám okrem iného patrí aj to, že dokáže spracovávať sacharidy, ktoré sú vo veľkej miere obsiahnuté v lignocelulózových odpadoch. Táto práca bola konkrétne zameraná na štúdium metabolizmu troch lignocelulózových sacharidov (xylózy, glukózy a celobiózy) a ich vzájomných kombinácií u zbierkového kmeňa DSM 15344. V experimentálnej časti práce boli realizované kultivácie na jednotlivých sacharidových substrátoch, kde následne zo získanej biomasy bol stanovený celkový obsah PHA pomocou CG-FID. Na záver bola vyhodnotená expresia vybraných génov xylF a gtsA pri zmenách sacharidových substrátov v priebehu kultivácie za využitia RT-qPCR. U študovaného zbierkového kmeňa DSM 15344 bola pozorovaná preferencia xylózy a celobiózy ako substrátu. Microbial polyesters such as polyhydroxyalkanoates (PHAs) can serve as intracellular carbon and energy reserves for cells. One of the main advantages of PHAs is their biodegradability and biocompatibility, making them a potential partial replacement for traditional petrochemical plastics. However, their biotechnological production remains costly, and alternative methods are being sought to reduce process costs. The use of extremophilic microorganisms, like the thermophilic bacterium Caldimonas thermodepolymerans, is a promising possibility. This bacterium can process carbohydrates, which are abundant in lignocellulosic waste. In this study, the metabolism of three lignocellulosic carbohydrates (xylose, glucose, and cellobiose) and their combinations were investigated for the DSM 15344 from the DSMZ-German Collection. The biomass PHA content was determined through CG-FID after cultivations on individual carbohydrate substrates. Finally, changes in carbohydrate substrates during cultivation were evaluated by RT-qPCR, focusing on selected xylF and gtsA genes. A preference for xylose and cellobiose as a substrate was observed in the studied DSM 15344 from the DSMZ-German Collection.
Klíčová slova:
Polyhydroxyalkanoates (PHAs); thermophilic bacteria; Caldimonas thermodepolymerans; Polyhydroxyalkanoáty (PHA); termofilné baktérie; Caldimonas thermodepolymerans
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Studium metabolismu termofilní bakterie Caldimonas thermodepolymerans
Polyhydroxyalkanoáty (PHA) sa radia medzi mikrobiálne polyestery a bunkám dokážu poskytnúť vnútrobunkové zásoby uhlíka a energie. Hlavná výhoda PHA spočíva v tom, že ide o biodegradovateľné a ...
Public spaces in fast-developing Wola district of Warsaw - adaptive reuse in search for a local center
Ramirez Venegas, Ana Paula; Wasilkowska, Alexandra; Kepiński, Kacper Ignacy
2024 - anglický
The Wola district, situated on the western fringe of downtown Warsaw, stands as an unmistakable testament to the city’s evolution. It embodies a vibrant blend of its industrial past and contemporary urbanism. Once a vibrant industrial hub spurred by railroad construction and postwar reconstruction, Wola has metamorphosed into a dynamic landscape marked by towering skyscrapers and high-end residential enclaves. Despite this, there are clear echoes of its industrial legacy in the repurposed facades of former factories, now buzzing hubs of commercial and cultural activity. The diploma project’s focus is on the rejuvenation of Kercelak, a once bustling marketplace and square that thrived from 1867 to 1947. Kercelak has a rich historical significance. However, it has succumbed to the tide of gentrification, and as a result, its communal spaces are neglected amidst the surge of modern investments. The project will breathe new life into these abandoned public realms through adaptive reuse and thoughtful design interventions. It will foster community engagement and connectivity. The project will create inclusive and accessible public spaces that transcend the dominance of vehicular traffic and gentrified enclaves. It will seamlessly integrate historical legacies, post-war housing, and contemporary developments to forge a cohesive, functional, and visually continuous spatial continuum. The project will not only revitalize Kercelak but also foster a sense of belonging and cohesion among its diverse inhabitants. The Wola district, situated on the western fringe of downtown Warsaw, stands as an unmistakable testament to the city’s evolution. It embodies a vibrant blend of its industrial past and contemporary urbanism. Once a vibrant industrial hub spurred by railroad construction and postwar reconstruction, Wola has metamorphosed into a dynamic landscape marked by towering skyscrapers and high-end residential enclaves. Despite this, there are clear echoes of its industrial legacy in the repurposed facades of former factories, now buzzing hubs of commercial and cultural activity. The diploma project’s focus is on the rejuvenation of Kercelak, a once bustling marketplace and square that thrived from 1867 to 1947. Kercelak has a rich historical significance. However, it has succumbed to the tide of gentrification, and as a result, its communal spaces are neglected amidst the surge of modern investments. The project will breathe new life into these abandoned public realms through adaptive reuse and thoughtful design interventions. It will foster community engagement and connectivity. The project will create inclusive and accessible public spaces that transcend the dominance of vehicular traffic and gentrified enclaves. It will seamlessly integrate historical legacies, post-war housing, and contemporary developments to forge a cohesive, functional, and visually continuous spatial continuum. The project will not only revitalize Kercelak but also foster a sense of belonging and cohesion among its diverse inhabitants.
Klíčová slova:
Warsaw; Poland Wola district Development Historical market (Kercelak) Industrial backbone Gentrification Public transport Materiality and physical condition Public spaces Recreational spaces Mixed-use buildings Market installation Community development Cultural enrichment Historical context Transformation Gathering points Community sense of belonging Economic growth Sustainable development; Warsaw; Poland Wola district Development Historical market (Kercelak) Industrial backbone Gentrification Public transport Materiality and physical condition Public spaces Recreational spaces Mixed-use buildings Market installation Community development Cultural enrichment Historical context Transformation Gathering points Community sense of belonging Economic growth Sustainable development
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Public spaces in fast-developing Wola district of Warsaw - adaptive reuse in search for a local center
The Wola district, situated on the western fringe of downtown Warsaw, stands as an unmistakable testament to the city’s evolution. It embodies a vibrant blend of its industrial past and contemporary ...
Víceúrovňový měnič s aktivními hradlovými budiči pro Fault Ride-Through
Klement, Dominik; Holain, Martin; Götthans, Tomáš
2024 - anglický
Tato práce se zabývá víceúrovňovými měniči, popisuje jejich výhody a současné/potenciální budoucí aplikace. Zaměřuje se na „Nested Neutral Point Piloted (NNPP)“ topologii a vývoj algoritmu řízení s aktivním vyrovnáváním napětí kondenzátoru a pokročilou vektorovou modulací pro tuto topologii. Tento algoritmus je ověřen pomocí simulací. Součástí práce je i návrh prototypu pro experimentální ověření. Práce je uzavřena porovnáním vyvinutého algoritmu s již existujícími metodami. This thesis explores multilevel converters, highlighting their benefits and current/potential future applications. It focuses on the Nested Neutral Point Piloted (NNPP) topology and develops a fault ride-through control algorithm with active capacitor voltage balancing and space vector modulation. The algorithm is validated through simulation. A prototype is designed for experimental validation. The thesis concludes by comparing the proposed fault-tolerant algorithm with existing methods.
Klíčová slova:
Nested Neutral Point Piloted Converter; Fault Ride-through; Active gate driver; Multilevel converters; SiC MOSFET; Power Electronics; Stacked Multicell Topology; High reliability; Nested Neutral Point Piloted měnič; Fault Ride-through; Aktivný hradlový budič; Víceúrovňový měnič; SiC MOSFET; Výkonová elektronika; Stacked Multicell topologie; Vysoká spolehlivost
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Víceúrovňový měnič s aktivními hradlovými budiči pro Fault Ride-Through
Tato práce se zabývá víceúrovňovými měniči, popisuje jejich výhody a současné/potenciální budoucí aplikace. Zaměřuje se na „Nested Neutral Point Piloted (NNPP)“ topologii a vývoj algoritmu řízení s ...
Energetická bilance UWC spoje
Bartoň, Jan; Látal,, Jan; Hudcová, Lucie
2024 - anglický
Tato semestrální práce je zaměřená na popis šíření optického svazku podvodním prostředím se zaměřením na vliv turbulentního proudění na odsměrování svazku. V první části práce je poskytnut popis vlastností podvodního prostředí a jejich vliv na optický svazek. V druhé části jsou prezentovány metody použitelné pro výpočet útlumu podvodního prostředí, zaměřující se na popis turbulentního prostředí. Ve třetí části je představena softwarová implementace algoritmu popsaného ve druhé části. Výsledkem práce je postup výpočtu síření optického svazku podvodním prostředím a jeho softwarová implementace. This semestral thesis is aimed at the description of the optical ray propagation through underwater environment, focusing mainly on the optical beam’s deflection by a turbulent space. In the first part of the thesis, the description of the properties of underwater environment and their impact on the optical beam is presented. In the second part, methods usable for the calculation of attenuation of an underwater environment are presented, focusing on the turbulent environment. In the third part, the software implementation of the algorithm presented in the second part is presented. The outcome of this thesis is a procedure for calculating the propagation of the optical beam through an underwater environment and its software implementation.
Klíčová slova:
Turbulence; underwater environment; optical beam; attenuation; deflection; noise; chlorophyll; absorption; scattering; ABCD matrices; extinction coefficient.; Turbulence; podvodní prostředí; optický svazek; útlum; odsměrování; šum; chlorofyl; absorpce; rozptyl; ABCD matice; koeficient extinkce.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Energetická bilance UWC spoje
Tato semestrální práce je zaměřená na popis šíření optického svazku podvodním prostředím se zaměřením na vliv turbulentního proudění na odsměrování svazku. V první části práce je poskytnut popis ...
Softwarově definovaná anténní řada
Sedláček, David; Prokopec, Jan; Maršálek, Roman
2024 - anglický
Hlavným cieľom tejto práce bolo vyvinúť demonštračnú platformu pre implementáciu algoritmov na odhad smeru príchodu signálu. Celkovo bolo opísaných šesť techník, ktoré boli následne implementované v Pythone spolu so simuláciami príchodu signálov. Bola vykonaná štúdia dostupného hardvéru, v ktorej boli porovnané rozdiely medzi na mieru prispôsobenými a voľne dostupnými riešeniami. Navrhli sa konkrétne hardvérové a softvérové konfigurácie pre praktickú implementáciu metód odhadu príchodu signálu. Na záver boli navrhnuté experimentálne merania na overenie účinnosti implementovaných metód. Vykonali sa testovacie merania a ich výsledky boli kriticky zhodnotené. The main objective of this thesis was to develop a demonstrator platform implementing signal processing algorithms for signal direction of arrival estimation. In total, six estimation techniques were described, and simulations of discussed beamforming and subspace-based methods were implemented in Python. A study was conducted on available hardware, comparing trade-offs between customised and off-the-shelf solutions. Specific hardware and software configurations were proposed for practical implementation of the estimation methods. Finally, a testbed was constructed to verify the performance of the implemented estimation methods. Tests were performed, and the results were critically evaluated.
Klíčová slova:
Antenna array; digital signal processing; direction-of-arrival estimation; MUSIC; software-defined radio; KrakenSDR; Python; Anténne pole; digitálne spracovanie signálov; odhad smeru príchodu; MUSIC; softvérovo definované rádio; KrakenSDR; Python
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Softwarově definovaná anténní řada
Hlavným cieľom tejto práce bolo vyvinúť demonštračnú platformu pre implementáciu algoritmov na odhad smeru príchodu signálu. Celkovo bolo opísaných šesť techník, ktoré boli následne implementované v ...
Výpočty se zachováním důvěrnosti s využitím homomorfního šifrování
Rybár, Matej; Ricci, Sara; Člupek, Vlastimil
2024 - anglický
Táto diplomová práca skúma homomorfné šifrovanie, zameriavajúc sa na teoretické základy, bezpečnostné princípy a praktické aplikácie. Pre svoju výkonnosť a bezpečnosť bola vybraná knižnica TFHE vo svojej Rust variante (TFHE-rs). Bol vyvinutý scenár vojenského použitia zahŕňajúci systém Military Grid Reference System (MGRS) na demonštráciu bezpečného cloudového výpočtu. Implementovali sme homomorfné algoritmy pre konverziu MGRS, výpočet druhých odmocnín, reprezentáciu IEEE 754, algoritmus pre výpočet druhých odmocnín pomocou celých čísel, algoritmus pre výpočet druhých odmocnín pomocou desatinných čísel a SHA-256 hashing. Výkonnostné testy ukázali, že homomorfný algoritmus pre výpočet druhých odmocnín vyžadoval približne 22 sekúnd a SHA-256 približne 10 sekúnd. Práca opisuje celý proces od prijatia MGRS koordinátov po vrátenie vypočítanej vzdialenosti spolu s jej hashom, pričom podrobne opisuje bezpečnú klient-server architektúru. Docker Compose simuloval cloudové prostredie, pričom Ansible automatizoval nasadzovanie. Frontend, vyvinutý pomocou React a Leaflet, poskytuje interaktívne rozhranie. Úspešná implementácia zdôrazňuje uskutočniteľnosť a význam homomorfného šifrovania pri zvyšovaní bezpečnosti dát. This master's thesis examines homomorphic encryption, focusing on theoretical foundations, security principles, and practical applications. The TFHE library's Rust variant (TFHE-rs) was selected for its performance and security. A military usage scenario involving the Military Grid Reference System (MGRS) was developed to demonstrate secure cloud computing. Homomorphic implementations of MGRS conversion, square root calculations, IEEE 754 floating-point representation, integer-based square root, floating-point square root, and SHA-256 hashing were created. Performance benchmarks showed the homomorphic floating-point square root required approximately 22 seconds and SHA-256 about 10 seconds. The thesis describes the process from receiving MGRS coordinates to returning the computed distance with its hash, detailing a secure client-server architecture. Docker Compose simulated the cloud environment, with Ansible automating deployment. The frontend, developed with React and Leaflet, provides an interactive interface. The successful implementation highlights the feasibility and significance of homomorphic encryption for enhancing data security.
Klíčová slova:
confidentiality-preserving computation; homomorphic encryption; military grid reference system; výpočty zachovávajúce dôvernosť; homomorfné šifrovanie; military grid reference system
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Výpočty se zachováním důvěrnosti s využitím homomorfního šifrování
Táto diplomová práca skúma homomorfné šifrovanie, zameriavajúc sa na teoretické základy, bezpečnostné princípy a praktické aplikácie. Pre svoju výkonnosť a bezpečnosť bola vybraná knižnica TFHE vo ...
Simulace Accident Tolerant Fuel v pokročilém jaderném reaktoru během těžké havarie
Hamřík, Lukáš; Foral, Štěpán; Mičian, Peter
2024 - anglický
Tato diplomová práce se zaměřuje na paliva se zvýšenou tolerancí vůči haváriím, jež jsou považována za další krok ke zvyšování bezpečnosti provozu jaderných elektráren. Zpočátku jsou odhaleny slabiny v současnosti provozovaného palivového systému. Jsou popsány možnosti pokročilých paliv a jejich kategorizace, v návaznosti na jejich stav vývoje a problémy, kterým čelí před svým nasazením. Je zmíněna elektrárna APR1400 se svými systémy pro zmírnění následků havárie. Model APR1400 je využit k posouzení vlivu pokročilých materiálů pokrytí při těžké havárii. Stručně jsou představeny možnosti a schopnosti kódu MELCOR, který je schopen simulovat danou problematiku těžkých havárií. Je popsána implementace pokročilých materiálů pokrytí do programu MELCOR, společně se simulovanými scénáři. Na závěr jsou diskutovány výsledky získané ze simulací. This diploma thesis introduces accident tolerant fuels that are considered to be a next step in increase of safety margins of nuclear power plants. In the beginning, the weaknesses of the currently operated fuel system are exposed. Accident-tolerant fuel options and their categories are described in their stages of development and faced issues before their deployment. The APR1400 plant with its accident mitigation systems is mentioned, the plant model is used to assess the impact of advanced cladding materials in a plant undergoing severe accident. The MELCOR code, capable of simulations of severe accident phenomena, is briefly introduced with its capabilities. The implementation of advanced cladding materials to MELCOR is described, altogether with simulated scenarios. In the end, the results obtained from the simulations are discussed.
Klíčová slova:
Nuclear Fuel; Accident tolerant fuel; APR1400; Safety Analysis; Severe Accident; MELCOR; Jaderné palivo; Palivo se zvýšenou odolností vůči haváriím; APR1400; Bezpečnostní analýzy; Těžká havárie; MELCOR
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Simulace Accident Tolerant Fuel v pokročilém jaderném reaktoru během těžké havarie
Tato diplomová práce se zaměřuje na paliva se zvýšenou tolerancí vůči haváriím, jež jsou považována za další krok ke zvyšování bezpečnosti provozu jaderných elektráren. Zpočátku jsou odhaleny slabiny ...
Dlouhodobá bezpečnost cloudového uložiště
Wojnar, Filip; Dzurenda, Petr; Malina, Lukáš
2024 - anglický
Práce se zaměřuje především na téma dlouhodobé bezpečnosti archivních úložišť v cloudu. Zabývá se podmínkami a zásadami životního cyklu správy klíčů, které uvádí NIST pro vytvoření robustního systému správy klíčů. Závěrečná část úvodní kapitoly zkoumá nejnovější možnosti systémů správy klíčů, zahrnující průmyslové giganty, jako je Amazon Web Services Key Management Services, až po open-source alternativu s názvem Hashicorp Vault. Druhá kapitola práce je věnována postkvantově bezpečné kryptografii a zkoumá proces standardizace NIST pro postkvantovou kryptografii (PQC). V rámci této oblasti práce porovnává sedm algoritmů, které úspěšně prošly do závěrečného kola zvažování, a nakonec vybírá Crystals-Dilithium pro Digital Signature Algorithm (DSA) a Crystals-Kyber pro Key Encapsulation Mechanism (KEM) jako nejefektivnější na základě procesorového času, který vyžadují pro své kryptografické operace. Třetí kapitola nastiňuje stávající cloudový archivační systém na VUT v Brně a navrhuje výchozí kryptografické schéma pro správu klíčů ve virtualizovaném prostředí. To zahrnuje generování páru master klíčů, generování páru datových klíčů, šifrování dat v klidu, dešifrování dat v klidu, sdílení prostředků, rotaci klíčů, obnovu klíčů a odvolání klíčů. Čtvrtá kapitola se zabývá nuancemi implementace realizované v této práci a hodnotí efektivitu řešení pomocí benchmarků zaměřených na nově přidanou kryptografickou funkcionality realizovanou pomocí post-kvantově bezpečné správy klíčů. The primary focus of the thesis is the topic of the long-term security of cloud-based archive storage. It delves into the key management lifecycle terms and principles outlined by NIST to establish a robust key management system. The concluding section of the initial chapter examines state of art options for Key Management Systems, covering industry giant like Amazon Web Services Key Management Services to open-source alternative called Hashicorp Vault. The second chapter of the thesis is dedicated to Post-Quantum Safe Cryptography, exploring the NIST standardization process for Post-Quantum Cryptography (PQC). Within this realm, the thesis compares seven algorithms that successfully reached the final round of consideration, ultimately selecting Crystals-Dilithium for Digital Signa- ture Algorithm (DSA) and Crystals-Kyber for Key Encapsulation Mechanism (KEM) as the most effective performers based on CPU time they require for their cryptographic operations. The third chapter outlines the existing cloud-based archive system at BUT (Brno University of Technology) and proposes an initial cryptographic scheme for key management within this virtualized environment. This includes master key pair generation, data key pair generation, data at rest encryption, data at rest decryption, resource sharing, key rotation, key recovery and key revocation. Finally the fourth chapter gets into nuances of implementation realized in this thesis and reviews the effectiveness of the solution with benchmarks focused on newly added cryptographic functionality of realized post-quantum safe key management.
Klíčová slova:
Cloud storage; Key Management Lifecycle; Key Management System; Master key; Post-quantum safe cryptography; Crystals-Kyber; Crystals-Dilithium; Advanced Encryption Standard; liboqs; Cloudové úložiště; Životní cyklus správy klíčů; Systém správy klíčů; Master klíč; Post-kvantově bezpečná kryptografie; Crystals-Kyber; Crystals-Dilithium; Advanced Encryption Standard; liboqs
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Dlouhodobá bezpečnost cloudového uložiště
Práce se zaměřuje především na téma dlouhodobé bezpečnosti archivních úložišť v cloudu. Zabývá se podmínkami a zásadami životního cyklu správy klíčů, které uvádí NIST pro vytvoření robustního systému ...
Vývoj infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací v silných magnetických polích
Dubnická Midlíková, Jana; Marsik, Přemysl; Schnegg, Alexander; Neugebauer, Petr
2024 - anglický
Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR) v silných magnetických polích, zkráceně FTIR magnetospektroskopie, je výkonná spektroskopická technika používaná ke zkoumání mnoha důležitých jevů v materiálech, např. elektronové paramagnetické rezonance, cyklotronové rezonance a přechodů mezi Landauovými hladinami. Navzdory svému obrovskému potenciálu ve fyzice pevných látek jsou infračervené magnetospektrometry stále poměrně vzácné a vyráběné na zakázku, protože takové systémy obvykle vyžadují složitou infrastrukturu. Tato disertační práce podrobně popisuje návrh a realizaci univerzálního FTIR magnetospektroskopického zařízení pracujícího v rozsahu 50 – 10 000 cm-1, silném magnetickém poli až 16 T a teplotách mezi 2 – 320 K umístěné na Středoevropském technologickém institutu VUT v Brně. Toto zařízení nám umožňuje provádět různá magnetooptická měření v rozsahu od THz/vzdálené infračervené oblasti (FIR) až po blízkou infračervenou oblast (NIR). Skládá se z komerčního FTIR spektrometru spojeného s 16 T bezkryogenním supravodivým magnetem pomocí na míru navržené optické spojky a přenosových sond určených pro experimenty s více detektory a vzorky ve Faradayově geometrii. Novinka tohoto uspořádání spočívá v použití supravodivého magnetu bez kryogenu. Optimalizovali jsme a otestovali výkonnost FTIR magnetospektroskopického zařízení pro různé konfigurace a určili použitelný rozsah zařízení. Funkčnost FTIR magnetospektroskopického zařízení byla prokázána magnetooptickými měřeními štěpení při nulovém poli v jednoiontovém magnetu na bázi kobaltu(II) v oblasti FIR, nepřímých mezipásmových přechodů mezi Landauovými hladinami (LLs) v germániu v NIR oblasti a mezipásmových přechodů mezi LLs v grafenu v oblasti FIR. Kromě toho jsme změřili volt-ampérové charakteristiky grafenových bolometrických zařízení. Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy in high magnetic fields, concisely FTIR magneto-spectroscopy, is a powerful spectroscopic technique used to investigate many important effects in materials, e.g., electron paramagnetic resonance, cyclotron resonance, and transitions between Landau levels. Despite their enormous potential in solid-state physics, infrared magneto-spectrometers are still relatively rare and custom-made since such systems generally require complex infrastructure. This doctoral thesis describes in detail the design and implementation of a versatile FTIR magneto-spectroscopic setup operating in the range of 50 – 10 000 cm-1, high magnetic field up to 16 T and temperatures between 2 – 320 K located at the Central European Institute of Technology of Brno University of Technology. This setup allows us to perform a variety of magneto-optical measurements spanning the range from THz/far-infrared (FIR) to near-infrared (NIR). It consists of a commercial FTIR spectrometer coupled to a 16 T cryogen-free superconductive magnet by the custom-designed optical coupling and transmission probes designed for experiments with multiple detectors and samples in Faraday geometry. The novelty of the setup lies in the usage of a cryogen-free superconducting magnet. We have optimized and tested the performance of the FTIR magneto-spectroscopic setup for various configurations and determined a workable setup range. The functionality of the FTIR magneto-spectroscopic setup was demonstrated by the magneto-optical measurements of the zero-field splitting in cobalt(II)-based single ion magnet in the FIR region, indirect inter-band transitions between Landau levels (LLs) in germanium in the NIR region, and inter-band transitions between LLs in graphene in the FIR region. Moreover, we measured the I-V characteristics of graphene bolometer devices.
Klíčová slova:
Fourier-transform infrared (FTIR) magneto-spectroscopy; FTIR magneto-spectroscopic setup; cryogen-free superconducting magnet; single-molecule magnets; electron paramagnetic resonance; Landau levels; infračervená magnetospektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR); FTIR magnetospektroskopické zařízení; supravodivý magnet bez kryogenu; jednomolekulové magnety; elektronová paramagnetická rezonance; Landauovy hladiny
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Vývoj infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací v silných magnetických polích
Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR) v silných magnetických polích, zkráceně FTIR magnetospektroskopie, je výkonná spektroskopická technika používaná ke zkoumání mnoha ...
NUŠL poskytuje centrální přístup k informacím o šedé literatuře vznikající v ČR v oblastech vědy, výzkumu a vzdělávání. Více informací o šedé literatuře a NUŠL najdete na webu služby.
Vaše náměty a připomínky posílejte na email nusl@techlib.cz
Provozovatel
Zahraniční báze