Propozycje prac magisterskich - specjalizacja fizyki atomowej 2008

Propozycje prac magisterskich specjalizacja fizyki atomowej 2008
Są to propozycje. We własnym interesie należy dość demokratycznie rozdzielić się pomiędzy różne
grupy. Nawet jak jedna grupa chce kilku magistrantów, to ostateczne przydzielenie do grup nastąpi
po wyborze przez wszystkich i po kolejnych iteracjach, tak by większość pracowni mogła korzystać z
przywileju uczenia magistranta.
Zachęcam do indywidualnego zwiedzania pracowni i konsultacji z potencjalnymi opiekunami.
I. Prace "teoretyczne"
A. Opiekun dr hab. J. Bieron
Temat: Komputerowa symulacja swobodnego atomu
Praca polega na przeprowadzeniu komputerowej symulacji kwantowego stanu swobodnego atomu (lub
jonu) przy pomocy programu MCDHF (MultiConfigurational Dirac-Hartree-Fock)a nastepnie wykonaniu
numerycznych rachunkow dla okreslonejstalej atomowej dla jednego z kilku wybranych atomow,lub dla
jednego z kilku interesujacych zjawisk: emisji spontanicznej, oddzialywania nadsubtelnego, lamania
symetriiparzystosci, lamania symetrii wzgledem zmiany kierunku czasu(wymagania: Fortran, elementy
Unixa, podstawy mechaniki kwantowej).W ramach pracy mozliwa jest takze praca nad rozwijaniem kodu
w Fortranie;nad przeksztalceniem jednoprocesorowej wersji kodu w wieloprocesorowa;oraz nad
opracowaniem interfejsu GUI dla programu Diraca-Focka(wymagania: Fortran, Unix/linux).
1.Komputerowa symulacja swobodnego atomu
Temat dla jednego studenta, przy wiekszej liczbie zgloszen wyboru dokonuje
opiekun.
B. Opiekun dr hab. K. Sacha lub prof. J. Zakrzewski
1. Problem wielokrotnej jonizacji atomow i molekul silnymi impulsami
laserowymi (praca teoretyczna; metody: klasyczne i kwantowe symulacje
numeryczne; maksimum 2 osoby KS lub JZ).
2. Kondensat Bosego-Einsteina (praca teoretyczna; metody: rachunki
analityczne kwantowych problemow lub/i kwantowe symulacje numeryczne; maksimum 2 osoby - KS).
3. Ultra zimne atomy w sieciach optycznych (bosony i/lub) fermiony
(praca teoretyczna – analiza dynamiki procesów fizycznych w obecnych eksperymentach, analityczne I
numeryczne obliczenia, maksimum 2 osoby JZ)
D. prof. K. Zyczkowski
"Kody kwantowej korekcji bledow"
Praca teoretyczna polagajaca na konstrukcji nowych
kodow korekcji bledow kwantowych przy zadanych modelach szumu.
Wymagania:
chec do pracy teoretycznej (75% analitycznej, 25% numerycznej)
[minimalna znajomosc podstaw mechaniki kwantowej,
brak wrodzonego wstretu do macierzy nienormalnych
(Hermitowskie to kazdy lubi!) oraz algebry w ogolnosci]
Liczba osob, jedna.
II. Prace eksperymentalne – Zaklad Optyki Atomowej
A dr hab. J. Koperski
1."Badanie struktur rotacyjnych nano-obiektów van der waalsowskich w wiazce naddzwiekowej".
Proponowana praca magisterska polega na wykorzystaniu wysokiej klasy
przestrajalnego lasera barwnikowego NarrowScan firmy Radiant Dyes do
pionierskich pomiarów widm rotacyjnych dimera cynku. Praca dotyczylaby
zaznajomienia sie z technika lasera barwnikowego i generacji drugiej
harmonicznej czestosci promieniowania, technika wiazki naddzwiekowej oraz
czynnego udzialu w pomiarach, akumulacji danych pomiarowych i opracowania
widm wzbudzenia w oparciu o dostepne programy komputerowe.
2. "Spektroskopia elektronowo-oscylacyjna nano-obiektów van der waalsowskich w wiazce
naddzwiekowej".
Proponowana praca magisterska polega na wykorzystaniu przestrajalnego lasera
barwnikowego do pomiaru widm oscylacyjnych dimera kadmu, a novum pracy
polega na pomiarze struktur oscylacyjnych wysokolezacych stanów
elektronowych, które - jak dotychczas - nie byly badane doswiadczalnie.
Praca dotyczylaby zaznajomienia sie z technika lasera barwnikowego (LCR I
firmy Sopra), generacji drugiej harmonicznej czestosci promieniowania
laserowego, technika wiazki naddzwiekowej oraz czynnego udzialu w pomiarze
widm wzbudzenia i fluorescencji, akumulacji danych pomiarowych i opracowania
widm wzbudzenia w oparciu o dostepne programy komputerowe.
3. "Nano-obiekty i ich widma - kompleksowy program do symulacji widm molekularnych".
Celem pracy jest opracowanie i uruchomienie programu komputerowego do
symulacji widm wzbudzenia i fluorescencji najprostszych nano-obiektów
molekul dwuatomowych: od strony merytorycznej program bedzie korzystal z
istniejacych kodów w jezyku Fortran oraz z procedur posrednich napisanych
przez magistranta, które pozwola na powstanie zintegrowanego programu
zawierajacego, oprócz symulacji widm, równiez symulacje energetycznej
struktury oscylacyjnej, izotopowej i rotacyjnej dimerów z uwzglednieniem
profili linii widmowych (szerokosc naturalna, poszerzenie dopplerowskie). Od
strony technicznej oczekuje sie stworzenia graficznego interfejsu
uzytkownika umozliwiajacego sterowanie parametrami wejsciowymi, wizualizacje
wyników (na kazdym etapie symulacji) oraz ich archiwizowanie.
4. "Fluorescencja molekuly I2 wzbudzana swiatlem lasera He-Ne - badania struktury rotacyjnej i
dlugosci wiazania I2".
Proponowana praca dotyczy uruchomienia zestawu pomiarowego do badania widma molekuly I2 przez
obserwacje fluorescencji wzbudzonej swiatlem laserowym.
Obserwowane widmo molekularne ilustruje podstawowe zasady mechaniki
kwantowej, a analiza wyników doswiadczenia pozwala wyznaczyc takie parametry
molekularne jak stale struktury rotacyjnej, dlugosc wiazania, stala silowa,
anharmonicznosc potencjalu molekularnego itp.
5. "W poszukiwaniu rotacji - wstepne symulacje schematu wzbudzenia do eksperymentu testowania
nierównosci Bella dla atomów".
Proponowana praca dotyczy wykonania wstepnych symulacji struktur rotacyjnych
dla przejsc elektronowych w czasteczkach Cd2 i Zn2, które zostana
wykorzystane w realizacji planowanego doswiadczalnego testu tzw. nierównosci
Bella dla atomów Cd i Zn, pozwalajacego na weryfikacje slusznosci zalozen
mechaniki kwantowej (slynny paradoks Einsteina, Podolsky'ego i Rosena).
Dotychczasowe doswiadczalne testy nierównosci Bella koncentrowaly sie
glównie na fotonach - bozonach (np. korelacje polaryzacji), natomiast
masywne systemy, jak atomy, które moga byc zarówno bozonami, jak i
fermionami nie byly dotad szeroko rozpatrywane.
5 tematow, ale maksymalnie 2 osoby
B prof. T. Dohnalik i dr L. Jozefowski
Dla magistranta doswiadczalnika:
"Oddzialywanie zimnych atomow z powierzchnia dielektryczna w dipolowym lustrze optycznym"
dla programisty:
"Napisanie i uruchomienie oprogramowania w srodowisku VC++ do sterowania eksperymentem
oraz analizy obrazow w dipolowym lustrze optycznym dla zimnych atomow"
Maksymalnie 2 osoby
prof. T. Dohnalik:
Rezonans w ciekłym helu – sprecyzowanie tematu później
Maksymalnie 1 osoba
III. Prace eksperymentalne – Zaklad Fotoniki
1. dr K.Dzierżęga, "Rozpraszanie światła w plazmie indukowanej laserem"
Praca dotyczy problemów rozpraszania światła laserowego (m.in. rozpraszanie Ramana, rozpraszanie
Thomsona, rozpraszanie Rayleigha) w plazmie indukowanej laserem impulsowym w strumieniu gazu.
Celem pracy będzie zestawienie układu doświadczalnego, a w szczególności układu detekcji, który
umożliwiałby rejestrację rozproszonego promieniowania w różnych chwilach czasu względem impulsu
lasera generującego plazmę.
Wymagania - preferowani studenci specjalizacji fizyka doświadczalna. Duża doza entuzjazmu,
pozytywnego myślenia i zamiłowanie do pracy doświadczalnej.
Jeden temat, ale może być nawet dla 2 studentów.
2. dr S. Pustelny, prof. W. Gawlik, “ Optyczne metody pomiaru pol magnetycznych”
3. dr S. Pustelny “Fizyka atomowa we włóknach optycznych” (tu jest juz kandydat, p. Mateusz
Kotyrba)
4. prof. W. Gawlik, Wytwarzanie i kontrola atomowych stanów kwantowych
5. dr hab. J. Zachorowski Budowa pulapki MOT z atomami strontu dla metrologii kwantowej
6. prof. W. Gawlik, Pulapka dipolowa z laserem CO2
Wszystkie prace maja charakter doswiadczalny. W tematach 4 i 6 istnieje mozliwosc dobrania zakresu
pracy do zainteresowan i kompetencji kandydata np. mniejszy lub wiekszy udzial zagadnien
komuterowych lub laserowych.