Použitá omezení (2)  Zrušit všechna omezení
Počet nalezených dokumentů: 25309
Publikováno od do

Optimalizace difuzoru vodní turbíny s využitím adjoint řešiče
Pham, Jakub; Štefan, David; Rudolf, Pavel
2024 - anglický
Tato práce se zabývá tvarovou optimalizací difuzoru vírového generátoru, který napodobuje oběžné kolo Francisovy turbíny. Optimalizace je založena na použití adjoint řešiče v programu ANSYS Fluent. Hlavním cílem bylo potlačení vírového copu v mimooptimálních režimech. Byla vytvořena metodika iterativní optimalizace pro adjungovaný řešič. Cílová funkce pro adjungovaný řešič byla zvolena s cílem minimalizovat moment hybnosti proudění kolem osy difuzoru. Byl představen a analyzován nový návrh difuzoru. Poté bylo provedeno srovnání chování vírového copu a proudového pole uvnitř nového a starého návrhu difuzoru. Bylo zjištěno, že optimalizace tvaru nevedla k žádnému významnému zlepšení chování vírového copu, přičemž energie vírového copu se pouze přenesla dále od náboje vírového generátoru. V závěru této práce byla formulována doporučení pro budoucí metody zmírnění vírového copu. This work deals with the shape optimization of the draft tube of a swirl generator that mimics the runner of a Francis turbine. The optimization is based on the use of the adjoint solver in ANSYS Fluent. The primary objective was to suppress the vortex rope in off-design regimes. An iterative optimization methodology for the adjoint solver was established. The objective function for the adjoint solver was selected with the goal of minimizing swirl around the diffuser axis. A new diffuser design was presented and analyzed, after which a comparison was made between vortex rope behaviour and flow field characteristics inside the new and old diffuser designs. It was found that shape optimization had not resulted in any significant improvement in vortex rope behaviour, with the energy of the vortex rope being only transferred further away from the hub of the swirl generator. Recommendations for future methods of vortex rope mitigation were made at the conclusion of this work. Klíčová slova: vortex rope; shape optimization; adjoint method; CFD; draft tube; diffuser; vírový cop; tvarová optimalizace; adjoint metoda; CFD; savka; difuzor Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Optimalizace difuzoru vodní turbíny s využitím adjoint řešiče

Tato práce se zabývá tvarovou optimalizací difuzoru vírového generátoru, který napodobuje oběžné kolo Francisovy turbíny. Optimalizace je založena na použití adjoint řešiče v programu ANSYS Fluent. ...

Pham, Jakub; Štefan, David; Rudolf, Pavel
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Evaluating Reliability of Static Analysis Results Using Machine Learning
Beránek, Tomáš; Fiedor, Jan; Vojnar, Tomáš
2024 - anglický
Statický analyzátor Meta Infer je nástrojem pro hledání různých typů chyb ve zdrojovém kódu. Jeho výsledky však obsahují více než 95 % falešných hlášení. Tato teze navrhuje řešení, které řadí hlášení od Meta Inferu pomocí grafových neuronových sítí (GNN) podle pravděpodobnosti, že se jedná o skutečnou chybu, a redukuje tak problém s falešnými hlášeními. Systém se skládá z trénovací části, která převádí datovou sadu D2A – sadu roztříděných hlášení z Meta Inferu – na rozšířené grafy vlastností kódu (ECPG) a z modelů GNN natrénovaných na ECPG grafech. Výsledky experimentů ukazují, že vytvořené modely GNN mohou konkurovat a v některých případech dokonce překonat existující řešení vyvíjené silnými průmyslovými týmy. Tato existující řešení mají navíc uzavřený zdrojový kód, a tak řešení vytvořené v této tezi poskytuje slibnou alternativu s otevřeným zdrojovým kódem. The Meta Infer static analyzer is a tool for detecting various types of errors in source code. However, its results contain more than 95 % of false alarms. This thesis proposes a solution that ranks Infer’s reports using Graph Neural Networks (GNNs) based on the likelihood of being a real error, thus mitigating the issue with false alarms. The system consists of a training pipeline, which converts the D2A dataset – a set of labeled reports from Meta Infer – into Extended Code Property Graphs (ECPGs) and GNN models trained on these ECPGs. Experimental results indicate that the developed GNN models can match, and in some cases even surpass, existing models developed by strong industrial teams. Moreover, these existing solutions are closed source, making the solution developed in this thesis a promising open-source alternative. Klíčová slova: Static analysis; Meta Infer; deep learning; graph neural networks; false alarm detection; vulnerability detection; code property graphs; LLVM internal representation; Joern; LLVM Slicer; program slicing; graph representation construction; source code analysis; D2A dataset; graph D2A dataset; extended code property graphs.; Statická analýza; Meta Infer; hluboké učení; grafové neuronové sítě; detekce falešných hlášení; detekce zranitelností; grafy vlastností kódu; interní reprezentace LLVM; Joern; LLVM Slicer; prořezávání programů; konstrukce grafové reprezentace; analýza zdrojového kódu; dataset D2A; grafový D2A; rozšířené grafy vlastností kódu. Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Evaluating Reliability of Static Analysis Results Using Machine Learning

Statický analyzátor Meta Infer je nástrojem pro hledání různých typů chyb ve zdrojovém kódu. Jeho výsledky však obsahují více než 95 % falešných hlášení. Tato teze navrhuje řešení, které řadí hlášení ...

Beránek, Tomáš; Fiedor, Jan; Vojnar, Tomáš
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Rozšíření aplikace Locus Map pro komunikaci jednotek na bojišti
Bukas, Jozef Michal; Rychlý, Marek; Hranický, Radek
2024 - anglický
Existuje mnoho systémov riadenia bojiska, ale nie sú dostupné pre širokú verejnosť. Mnohé používateľské základne by však takýto systém mohli využiť. Napríklad nadšenci milsimu, záchranné služby, prípadne poľovníci počas organizovaných poľovačiek. Cieľom tejto bakalárskej práce je vytvoriť open-source rozšírenie systému riadenia bojiska pre aplikáciu Locus Map. Samotný klient bol implementovaný ako Android aplikácia ktorá využíva Locus API na integráciu do aplikácie Locus Map ktorá dopĺňa klienta mapou a funkciamy s ňou spojenými. Samotný system používa architektúru klient-server kde komnukácia medzi serverom a klientom používa protokol WebSocket pre skoro okamžitú propagáciu dát zo serveru ku klientom. Nakoniec bol tento systém otestovaný priamo v akcií napríklad na dvoj-dňovej airsoftovej akcií. There are many battlefield management systems, but they are not available to the general public. However, many user bases could use such a system. For example, milsim enthusiasts, emergency services, or hunters during organized hunts. This bachelor's thesis aims to create an open-source extension of the battlefield management system for the Locus Map application. The client has been implemented as an Android application that uses the Locus API to integrate into the Locus Map application, which complements the client with a map and map-related features. The system uses a client-server architecture where the communication between server and client uses the WebSocket protocol for near-instantaneous data propagation from the server to the clients. Finally, the system has been tested directly in action, for example, at a two-day airsoft event. Klíčová slova: Battle management system; Situational awareness; Geographical information system; Add-on; Extension; Military; Coordinate system; Military Grid Reference System; Universal Traverse Mercator; Location sharing; Chat; Android; Location based services; C4I; Command; Control; Communication; Application; Systém riadenia boja; Geografický informačný systém; Situačné povedomie; Rozšírenie; Armáda; Koordinačný systém; MGRS; Univerzálny travérzny merkátor; Zdielanie polohy; správy; Android; Služba založená na polohe; C4I; Riadenie; Kontrola; Komunikácia; Aplikácia Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Rozšíření aplikace Locus Map pro komunikaci jednotek na bojišti

Existuje mnoho systémov riadenia bojiska, ale nie sú dostupné pre širokú verejnosť. Mnohé používateľské základne by však takýto systém mohli využiť. Napríklad nadšenci milsimu, záchranné služby, ...

Bukas, Jozef Michal; Rychlý, Marek; Hranický, Radek
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Dělení textu do logických celků
Kostelník, Martin; Kišš, Martin; Beneš, Karel
2024 - anglický
Cílem projektu bylo vytvořit systém pro automatickou segmentaci textu do logických celků. Práce staví na systému PERO-OCR a cílí na zlepšení zpracovávání českých historických dokumentů a jejich vyhledávačů používaných knihovníky a vědci. Práce zahrnovala vytvoření a anotace vlastní datové sady složené celkem z 4044 stránek z knih, slovníků a novin. K problému segmentaci textu je přistoupeno inovativních přístupem, kdy je brán jako shlukovací problém jednotlivých řádků textu. Metoda je dvoufázová: nejprve probíhá detekce regionů textu pomocí modelu YOLOv8 a následuje jejich spojení grafovou neuronovou sítí. Vyhodnocení je provedeno pomocí shlukovací metriky V-measure a na testovacím datasetu dosahuje hodnot 77.93 % pro knihy, 95.79 % pro slovníky a 90.23 % pro noviny. The goal of this project is the topic segmentation of text into coherent units. It builds on the PERO-OCR software, aiming to improve the processing of Czech historical documents and information retrieval for librarians and scientists. This included the creation and annotation of a custom dataset comprised of 4044 pages from books, dictionaries, and periodicals. I propose an innovative approach treating segmentation as a line clustering problem. The method involves a two-stage process: initial detection of regions of interest containing text lines using the YOLOv8 model, followed by joining them using a graph neural network. This method achieves a V-measure of 77.93 %, 95.79 % and 90.23 % for books, dictionaries and periodicals, respectively. Klíčová slova: text segmentation; machine learning; optical character recognition; OCR; language models; graph neural networks; object detection; BERT; YOLOv8; historical documents; segmentace textu; strojové učení; optické rozpoznávání znaků; OCR; jazykové modely; grafové neuronové sítě; detekce objektů; BERT; YOLOv8; historické dokumenty Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Dělení textu do logických celků

Cílem projektu bylo vytvořit systém pro automatickou segmentaci textu do logických celků. Práce staví na systému PERO-OCR a cílí na zlepšení zpracovávání českých historických dokumentů a jejich ...

Kostelník, Martin; Kišš, Martin; Beneš, Karel
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Porovnání výpočetních možností open source a komerčního nástroje pro CFD analýzu profilů
Řezníček, Tomáš; Zikmund, Pavel; Popela, Robert
2024 - anglický
Cílem této práce je zjistit schopnosti open-source a komerčních CFD balíků a použít tuto znalost k porovnání jejich využití při analýze aerodynamických profilů ve dvourozměrném prostoru. CFD kody vybrané pro tento účel byly open-source software OpenFOAM a komerční software ANSYS Fluent. Veškeré simulace byly doprovázeny a porovnávány s měřením z aerodynamického tunelu. The purpose of this study is to explore the capabilities of an open-source and commercial CFD solutions, and use that knowledge to compare their use in analyzing airfoils in two-dimensional space. The solutions selected for this purpose were the open-source software OpenFOAM and a commercial product ANSYS Fluent. All simulations are supported and compared to wind tunnel measurements. Klíčová slova: CFD; Computational Fluid Dynamics; OpenFOAM; ANSYS; Fluent; Mesh; Lift coefficient; Drag coefficient; Pitching moment coefficient; Wind tunnel; Airfoil; LS-0413; GA(W)-1; CFD; OpenFOAM; ANSYS; Fluent; Výpočetní sít; Koeficient vztlaku; Koeficient odporu; Koeficient klopného momentu; Větrný tunel; Profil; LS-0413; GA(W)-1 Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Porovnání výpočetních možností open source a komerčního nástroje pro CFD analýzu profilů

Cílem této práce je zjistit schopnosti open-source a komerčních CFD balíků a použít tuto znalost k porovnání jejich využití při analýze aerodynamických profilů ve dvourozměrném prostoru. CFD kody ...

Řezníček, Tomáš; Zikmund, Pavel; Popela, Robert
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Využití opakujících se podstruktur pro efektivní reprezentaci automatů
Šedý, Michal; Češka, Milan; Holík, Lukáš
2024 - anglický
Nedeterministické konečné automaty (NKA) jsou široce využívány napříč mnoha odvětvími počítačové vědy, například pro reprezentaci regulárních výrazů, při monitorování vysoko rychlostních sítí, v abstraktním regulárním model checkingu, k verifikaci programů, k rozhodování procedur logik WS1S a WS2S, lineární aritmetiky celých čísel, temporálních logik, nebo dokonce v bioinformatice při vyhledávání sekvencí nukleotidů v DNA. Automaty s velkým množstvím stavů mohou v řadě algoritmů vést k exponenciálnímu nárůstu stavového prostoru. Tento problém lze zmírnit použitím minimalizačních technik slučování stavů a prořezávání hran přechodů. Tyto metody však mohou i přes svou značnou efektivitu zanechat ve výsledných automatech duplicitní podstruktury s ekvivalentními přechody. Existují dokonce typy automatů, které nelze těmito standardními technikami minimalizovat vůbec. Tato práce představuje nový přístup k minimalizaci automatů založený na transformaci NKA na nedeterministický zásobníkový automat (NZA). Tato transformace identifikuje skupinu podobných podstruktur a nahradí ji jednou společnou strukturou (procedurou). Tímto způsobem jsme byli schopni zredukovat automaty až o dalších 67.3%. Myšlenka transformace NKA na NZA lze přirovnat k transformaci sekvenčního programu na program, který využívá funkce a zásobníkem volání. Nondeterministic finite automata (NFAs) are widely used across almost every field of computer science, such as for the representation of regular expressions, monitoring high-speed networks, in abstract regular model checking, program verification, in decision procedures of WS1S and WS2S logics, linear integer arithmetic, temporal logics, or even in bioinformatics for searching sequences of nucleotides in DNA. Automata with a large number of states can lead to an exponential increase in the state space in many algorithms. To address this issue, minimization techniques, such as state merging and transition pruning, are used. Despite the strong minimization potential of these methods, the resulting automata can still contain duplicate substructures with equivalent transition sequences. There are even types of automata that cannot be minimized by these standard methods at all. This work presents a novel automata minimization approach based on a transformation of an NFA into a nondeterministic pushdown automaton (NPDA). The transformation identifies multiple similar substructures and replaces them with one common structure (called a procedure). By doing so, we were able to further reduce automata by up to 67.3%. The principle of transforming NFA into NPDA can be understood as a transformation of a purely sequential program into a program with functions and a call stack. Klíčová slova: Nondeterministic Finite Automata; Nondeterministic Pushdown Automata; Minimization; Network Intrusion Detection Systems; Regular Expressions; Nedeterministické Konečné Automaty; Nedeterministické Zásobníkové Automaty; Minimalizace; Systémy Detekce Průniků v Síti; Regulární Výrazy Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Využití opakujících se podstruktur pro efektivní reprezentaci automatů

Nedeterministické konečné automaty (NKA) jsou široce využívány napříč mnoha odvětvími počítačové vědy, například pro reprezentaci regulárních výrazů, při monitorování vysoko rychlostních sítí, v ...

Šedý, Michal; Češka, Milan; Holík, Lukáš
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Bilingual Guideline
Bilal, Rama; Málek,, Matěj; Ondrík, Jozef
2024 - anglický
Můj projekt přesahuje rámec pouhého jednorázového “výzkumu pro design” a zasahuje do oblasti “výzkumu prostřednictvím designu”. Rozsáhlá oblast typografické harmonizace zůstává z velké části neprozkoumaná a nabízí otevřený prostor k dalšímu výzkumu a sdílení nových řešení. Zdůraznění otevřenosti projektu je zásadní, zejména ve světle obecné tendence designu vnucovat západní normy designové praxe, čímž dochází k univerzalizaci kulturních odkazů a odsouvání lokálních forem na vedlejší kolej. Význam mého snažení spočívá v jeho roli designérského experimentu, jehož cílem je najít klíč k dynamické harmonizaci arabské a anglické typografie. Důraz není kladen na podřízení prvního z nich normám druhého, ale spíše na jejich zrovnoprávnění. Podstata tohoto cíle je obsažena ve formátu praktického výstupu – příručky pro párování arabsko-anglické bilingvní typografie. The increasing need for effective bilingual design solutions has highlighted the challenges faced by designers in selecting appropriate font pairings that preserve the aesthetics and visual harmony between Arabic and English typography. As the two scripts are in opposite directions, and the glyphs are different in many aspects, it is vital to understand the font design principles in order to design a successful bilingual family. This diploma project aims to develop a concise visual guideline for Arabic-English bilingual typography pairing to facilitate font selection and design, to enhance identity, proficiency, consistency, aesthetics, and effective communication in the field of Graphic Design. By considering the unique characteristics of both Arabic and English scripts and adhering to Arabic font regulations, the manual will provide practical design recommendations, methods, and font pairing choices that align with the intended proficiency and aesthetic goals. The study will employ comparative analyses, and examinations to inform the guideline's development. And the results will benefit designers, educators, and stakeholders involved in bilingual design, leading to improved communication in diverse linguistic contexts. My project extends beyond mere one—off research for design, delving into the realm of research through design. This expansive field of typographic harmonization remains largely unexplored, offering a fertile ground for fellow designers to contribute. Emphasizing the project's openness is crucial, particularly in light of the tendency of Northern—Western design hegemony to impose limited norms, thereby universalizing cultural references while sidelining local ones. The significance of this undertaking lies in its role as a design venture, aiming to unravel the dynamics of harmonizing Arabic and English typography. The focus is not on subsuming the former into the norms of the latter, but rather on equalizing them. The essence of this objective is encapsulated in the format of the practical output—guidelines for pairing Arabic-English bilingual typography. Klíčová slova: Arabic font — Regulations — Calligraphy — Typography – Font anatomy — Font design — Digital Arabic fonts technical issues — Bilingual — Digital typography — Grid system.; arabské písmo – typografické regulativy – kaligrafie – typografie – tvarosloví písma – design písma – technické problémy digitálních arabských písem – dvoujazyčnost – digitální typografie – systém mřížky Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Bilingual Guideline

Můj projekt přesahuje rámec pouhého jednorázového “výzkumu pro design” a zasahuje do oblasti “výzkumu prostřednictvím designu”. Rozsáhlá oblast typografické harmonizace zůstává z velké části ...

Bilal, Rama; Málek,, Matěj; Ondrík, Jozef
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Privacy Preserving Smart-Contract Platforms and E-Voting
Žiška, Marek; Homoliak, Ivan; Perešíni, Martin
2024 - anglický
Táto práca analyzuje platformy na ochranu súkromia ako Secret, Phala a Oasis Network, ktoré poskytujú nástroje pre vývoj smart kontraktov s možnosťou privátneho úložiska a dôverných výpočtových schopností. Platformy porovnávame na základe ich vlastností, ako je výkon, použiteľnosť a ďalšie faktory v kontexte prípadu použitia v elektronickom hlasovaní. Najprv predstavíme teoretické základy v oblasti volebných systémov, blockchainové technológie, smart kontrakty, technológie dôverného výpočtu a v neposlednom rade jednotlivé platformy na ochranu súkromia. Na základe zistení navrhneme volebný proces nášho smart kontraktu elektronického hlasovania, ktorý budeme implementovať na všetkých platformách. Následne analyzujeme možnosti a schopnosti vývoja každej z platforiem, najmä pokiaľ ide o definíciu štruktúry úložiska. Okrem toho navrhneme aj scenár hodnotenia, ktorý budeme vykonávať na každom z vyvinutých smart kontraktov. Po návrhu kľúčových častí smart kontraktov prechádzame k implementácií, kde diskutujeme o našich skúsenostiach, o použitých nástrojoch, o spôsobe zbere a vyhodnotenia štatistík a o metódach testovania. V rámci tejto fázy sme taktiež vyvinuli aj skripty, ktoré zbierajú štatistiky z navrhnutého scenára hodnotenia elektronického volebného systému, ktoré použijeme na vyhodnotenie a porovnanie týchto platforiem. Na záver zhrnieme dosiahnuté výsledky, kľúčové poznatky, úvahy a potenciálne oblasti pre budúce zlepšenia. This work examines privacy-preserving platforms Secret, Phala, and Oasis Network, which provide frameworks for development of smart contracts with confidential storage and computation capabilities. We compare these platforms based on their features such as performance, usability, and additional factors within the context of an electronic voting use case. Firstly, we establish the theoretical foundations by introducing Voting Systems, then Blockchains, Smart Contracts, Trusted Computing, and Privacy-Preserving Platforms. We analyze the development capabilities, storage options, and other features of the selected platforms and propose the design of smart contracts for the e-voting application. Following this, we implement given smart contracts, detailing our experience, the tools used, testing procedures, contruct structure, and statistics collection methods. Proposed collected statistics allow us to estimate the vote-casting throughput of our implementations. Using this metric, along with other aspects, such as the development experience, storage options, community activity, documentation quality, we evaluate and compare these platforms. At the end we conclude the achieved results, key insights, reflections, and potentional areas for future improvements. Klíčová slova: blockchain; cryptography; smart-contracts; security; e-voting; Secret; Oasis; Phala; Web3; Solidity; Rust; performance analysis; gas usage; blockchain; kryptografia; smart-contract; bezpečnosť; elektronické hlasovanie; Secret; Oasis; Web3; Solidity; Rust; analýza výkonnosti; spotreba gasu Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Privacy Preserving Smart-Contract Platforms and E-Voting

Táto práca analyzuje platformy na ochranu súkromia ako Secret, Phala a Oasis Network, ktoré poskytujú nástroje pre vývoj smart kontraktov s možnosťou privátneho úložiska a dôverných výpočtových ...

Žiška, Marek; Homoliak, Ivan; Perešíni, Martin
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Hledání informací v nahrávkách řeči pomocí sémantických vektorů
Boboš, Dominik; Karafiát, Martin; Schwarz, Petr
2024 - anglický
V současné době přetížené informacemi jsou efektivní metody vyhledávání informací velice žádané. Tato práce shrnuje metody pro získávání vektorových reprezentací pro text a zvuk, známé také jako sémantické vektory. Podívali jsme se hlouběji na multimodální mo\-de\-ly, jako jsou SpeechT5 a SeamlessM4T, které transformují tyto typy vstupu do jednoho sdíleného vektorového prostoru. Na základě těchto modelů jsme vybudovali systém, který nám umožňuje vyhledávat v datech bez ohledu na modalitu. Abychom mohli vyhodnotit navrhované řešení, kromě standardního rozpoznávání klíčových slov, také pro úlohy sémantického vyhledávání, manuálně jsme označili datovou sadu pro zachycení podobných sémantických významů klíčových slov nebo frází. Nakonec jsme provedli několik experimentů, kde jsme prozkoumali možnosti modelů omezením pozorovaného kontextu během dotrénovaní neuronové sítě nebo zapojením systémů převodu textu na řeč (TTS) ke zlepšení celkového výkonu. In the current era of information overload, efficient methods for information retrieval are crucial. This thesis summarises methods for obtaining vector representations for text and audio, also known as semantic vectors. We took a deeper look at joint-representation models such as SpeechT5 and SeamlessM4T, which transform these various forms of input into one shared vector space. Based on these models, we built a system which allows us to search in data regardless of the modality. In order to evaluate the proposed solution on semantic search tasks, apart from standard keyword spotting tasks, we labelled a dataset to capture similar semantic meanings of the keywords or phrases. Finally, we conducted several experiments, where we explored the possibilities of the models used by limiting the context seen during finetuning or involving text-to-speech (TTS) systems to improve overall performance. Klíčová slova: shared embedding space; semantic vectors; audio embeddings; word vectors; transformers; SSL models; Joint-representation models; multimodal models; keyword spotting; semantic search; information retrieval; sdílený vektorový prostor; sémantické vektory; vektorová reprezentace audia; slovní vektory; transformery; SSL modely; multimodální modely; detekce klíčových slov; sémantické prohledávání; vytěžování informací Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Hledání informací v nahrávkách řeči pomocí sémantických vektorů

V současné době přetížené informacemi jsou efektivní metody vyhledávání informací velice žádané. Tato práce shrnuje metody pro získávání vektorových reprezentací pro text a zvuk, známé také jako ...

Boboš, Dominik; Karafiát, Martin; Schwarz, Petr
Vysoké učení technické v Brně, 2024

Vliv tepelných fluktuací na stabilitu samouspořádaných Casimirových mikrodutin
Hošková, Michaela; Antosiewicz, Tomasz; Shegai, Timur
2024 - anglický
Casimir self-assembly (CaSA) je interdisciplinární obor, který kombinuje koloidní chemii, nanofotoniku a kvantovou elektrodynamiku. Při pokojové teplotě ve vodných roztocích se mikronové vločky samy sestavují a vytvářejí Fabry-Pérotovy rezonátory s laditelnou optickou odezvou ve viditelném spektrálním rozsahu. Navzdory nedávným pokrokům chybí přímé důkazy spojující tyto systémy s kvantovými efekty. V této studii byly k řešení tohoto problému použity experimentální a teoretické techniky zkoumající vliv teplotních fluktuací (TF) na tyto systémy. K měření TF a experimentálnímu mapování Casimirova elektrostatického potenciálu byla použita optická mikroskopie a reflexní spektroskopie, zatímco pravděpodobnostní model zahrnující Boltzmannův faktor poskytl teoretická vysvětlení interakčního potenciálu. Tento přístup potvrzuje přítomnost kvantově atraktivní Casimirovy síly v dutinách a odhaluje mechanismy stability a limity laditelnosti CaSA v roztocích povrchově aktivních látek a solí. Dále tato studie představuje novou optickou metodu pro analýzu interakcí v nanoměřítku a rozšiřuje potenciál aplikací CaSA v pokročilých nanofotonických systémech a koloidní a polaritonické chemii. Casimir self-assembly (CaSA) is an interdisciplinary field that combines colloid chemistry, nanophotonics, and quantum electrodynamics. At room temperature in aqueous solutions, the micron flakes self-assemble to form Fabry-Pérot resonators with a tunable optical response in the visible spectral range. Despite recent advances, direct evidence linking these systems to quantum effects has been lacking. In this study, experimental and theoretical techniques investigating the effect of thermal fluctuations (TF) on these systems were used to address this issue. Optical microscopy and reflection spectroscopy were used to measure TF and experimentally map the Casimir-electrostatic potential, while a probabilistic model involving the Boltzmann factor provided theoretical explanations of the interaction potential. This approach confirms the presence of a quantum attractive Casimir force within the cavities and reveals the stability mechanisms and limits of CaSA tunability in surfactant-salt solutions. In addition, this study introduces a new optical approach for analyzing nanoscale interactions and broadens the potential of CaSA applications in advanced nanophotonic systems and colloidal and polaritonic chemistry. Klíčová slova: Casimir effect; self-assembly; thermal fluctuations; Lifshitz formalism; quantum trapping; surfactant-salt solution; surface charge density.; Casimirův jev; samouspořádání; tepelné fluktuace; Lifshitzův formalismus; kvantové zachycení; roztok povrchově aktivní látky a soli; hustota povrchového náboje. Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Vliv tepelných fluktuací na stabilitu samouspořádaných Casimirových mikrodutin

Casimir self-assembly (CaSA) je interdisciplinární obor, který kombinuje koloidní chemii, nanofotoniku a kvantovou elektrodynamiku. Při pokojové teplotě ve vodných roztocích se mikronové vločky samy ...

Hošková, Michaela; Antosiewicz, Tomasz; Shegai, Timur
Vysoké učení technické v Brně, 2024

O službě

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

http://www.techlib.cz

Facebook

Zahraniční báze