Farkas Illés V. fizikus hallgató
Témavezető: Vicsek Tamás, ELTE TTK Biológiai
Fizika Tanszék
A helyváltoztatás alapvető emberi szükséglet, a helyváltoztatáshoz rendelkezésre álló terület határai viszont általában rögzítettek. Ezért csoportos mozgás esetén a résztvevők céljuk elérése érdekében arra kényszerülnek, hogy e határokon belül maradva egymás mozgását is figyelembe vegyék.
A dolgozatban gyalogosok mozgását kívánjuk vizsgálni különböző alakú területeken számítógépes szimulációk segítségével. A modell felállításakor a gyalogosmozgásnak egy, az irodalomban ismert általános modelljéből indulunk ki, amely önhajtott részecskék mozgását írja le a részecskék közti izotróp taszítóerők és taszító térbeli határfeltételek alkalmazásával. Az általunk használt mozgásegyenlet azonban -- hasonlóan a granuláris anyagok és a közúti közlekedés leírásához -- olyan kölcsönhatásokat tartalmaz, amelyek rövid távolságon rugalmatlanok, és a gyalogosok véges méretét is figyelembe veszik.
Folyosón azonos irányban haladó gyalogosoknál megállási-elindulási hullámokat tapasztaltunk ("stop and go waves"). Felvettük a rendszer fundamentális diagramját, és megvizsgáltuk a diagram alakjának a folyosó méreteitől és a zajamplitúdótól való függését. A használt kétdimenziós, folytonos modellben a fundamentális diagram csúcsának környezetében megfigyeltük a diszkrét közúti közlekedési modellekből ismert "lambda" alakot. Négyzet alakú szobából távozó gyalogosok esetében megmértük a szobából való kijutásig eltelő idő várható értékét, és eredményeink szerint az ajtón való kiáramlás sebessége a zaj nagyságától és az ajtó szélességétől külön-külön nem függ, csak a két mennyiség egy függvényétől.
Wágner Ferenc V. fizikus hallgató
Témavezetők: Palla László, Bajnok Zoltán, ELTE Elméleti Fizika Tanszék
Az ismert sine-Gordon modell azon általánosítását vizsgáljuk, melyben a térváltozó periódusa a koszinuszos potenciálénak k-szorosa. Ez a modell örökli az eredeti modell integrálhatóságát, ezért végtelen térfogatban meg tudjuk adni gerjesztéseinek tömegét és a hozzájuk tartozó állapotok szórásának S-mátrixát. Véges térfogatban insztanton-módszerrel vizsgáljuk az energiaszintek felhasadását. A TCSA és a Klassen-Melzer-féle numerikus módszerek kombinálásával az energiaszintek térfogatfüggése nagy pontossággal megkapható. Ezen eredmények alátámasztják az elméleti számításokat, és kapcsolatot teremtenek az alacsony- és nagyenergiás spektrumleírás között.
Asbóth János, Vukics András III. fizikus hallgatók
Témavezető: Meszéna Géza, ELTE Biológiai Fizika Tanszék
Számítógépes szimulációval vizsgáljuk a földrajzi elkülönülés nélküli fajképződést. Egy összefüggő élettér van, az ebben versengő fenotípusokat néhány tulajdonságukkal (egy stratégia-vektorral) jellemezzük. A fenotípusok a környezet eltartóképességén keresztül hatnak kölcsön egymással. A véletlenszerű mutációk miatt a probléma sztochasztikusan változó dimenziószámú állapottérben zajló dinamika. Ha a fenotípusok csak egy tulajdonságban különböznek (a stratégiatér egy dimenziós), a probléma egyszerű kezdőfeltételek mellett kezelhető, az irodalomban jól leírt.
Az elágazási pontok analitikus vizsgálatával kimutatták, hogy k dimenziós stratégiatérben egy faj legfeljebb k + 1 irányban ágazhat szét. Kérdés, hogy ez a becslés valóban éles-e, azaz mutat-e a modell kettőnél több felé történő elágazásokat. A legegyszerűbb eset, ahol ez a kérdés érdemben felmerül, a kétdimenziós stratégiatér esete. TDK munkánk éppen ennek vizsgálatában áll. Célunk a hármas elágazások relatív gyakoriságának meghatározása kétdimenziós forgásszimmetrikus modellben véletlen kezdőfeltétel esetén.
Dolgozatunkban ismertetjük a matematikai modellt, a szimulációs program működését, majd az eredményeket. Távlati célunk az anizotrópia hatásának felderítése, és kettőnél több dimenziós stratégiatér vizsgálata.
Varga Erzsébet IV. fizika-informatika tanár szakos hallgató
Témavezető: Sárai István, ELTE Általános Fizika Tanszék
Jelen tudományos diákköri munka arra irányult, hogy jól ismert és egyszerű anyagok felhasználásával olyan anyagot állítsunk elő, amely alkalmas kompozit anyagok modellezésére. A kutatómunka során megvizsgáltuk az ún. só-liszt kerámiák mechanikai tulajdonságait és anyagszerkezetét. A mechanikai tulajdonságok tesztelésére törésvizsgálatokat és keménység méréseket végeztünk. A törésivizsgálatok eredményeit statisztikai módszerekkel elemezve meghatároztuk a Weibull modulust, amely mint ismeretes az anyagminták megbízhatóságának leírására használatos. Vizsgáltuk ezen kívűl, hogy a választott előállítási technológiák hogyan befolyásolják a kialakuló anyagszövet szerkezetét, és így a megbízhatóságot. A kutatómunka első szakaszában liszt, só és víz keveréket alkalmaztunk a minták előállítására. Megállapítottuk, hogy a használt mérési módszerek alkalmasak a minták tesztelésére, és hogy az azonos technológiával készült minták azonos tulajdonságokat mutatnak. A szerzett tapasztalatok alapján a technológia és az összetétel paramétereinek szigorításával törekedtünk jobban definiált minták előállítására. Ennek érdekében a továbbiakban keményítő és konyhasó (NaCl) keverékével folytattunk vizsgálatokat. Azt a fontos eredményt kaptuk, hogy a legkedvezőbb mechanikai tulajdonságok az összetevők jól meghatározott aránya esetén adódnak. A só-liszt kerámiamodellel tehát demonstrálni tudtuk a kompozit szerkezetnek a mechanikai tulajdonságokra való kedvező hatását.
Kormányos Andor, V. fizikus
Témavezető:Cserti József, Vattay Gábor, ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék
Az utóbbi években a mezoszkopikus rendszerek transzport-tulajdonságainak kutatása előtérbe került. A szennyezések a mezoszkopikus rendszerekben levő kétdimenziós elektrongáz vezetőképességét nagymértékben befolyásolják. A vezetőképességet a rendszer Green-függvényének ismeretében a Landauer-formulával számíthatjuk ki. A szennyezéseket kontaktpotenciállal modelleztük. A rendszer Green-függvényének pólusszerkezetét tanulmányoztuk rendezett illetve rendezetlen egy -és kétdimenziós rendszerben. A pólusok viselkedésére általános összefü ggést adtunk rendezetten szennyezett rendszer esetén.
Szigeti Krisztián, V. fizikus
Témavezető: Herényi Levente, SOTE Biofizikai Intézet
A dolgozat témája a
címben megjelölt fehérje és ehhez kötödő anyagok kötődési állandójának elemzése.
A fehérje lényeges tulajdonsága, hogy térbeli szerkezete rendelkezik egy
"zsebbel" amibe gyenge másodlagos kötésekkel kötődik a biológiai
hatásért felelős hem-csoport. Az enzim hem-csoportját a mezoporfirin molekula
két módosított változatára cserélték ki: Magnézium, és H2 mezoporfirinre. A hem-csoport fluoreszcencia jele
nem mérhető, viszont a helyettesítő porfirineké igen. Ellenben a cserének
szerkezetre okozott hatása nem teljesen ismert. A dolgozat foglalkozik ennek a
cserének a szerkezetre gyakorolt hatásával a natív enzim funkcióban a
szubsztrát szerepét betöltő molekulák kötödési állandóin keresztül, különböző
oldat pH értékek mellett. A mérést látható tartományú abszorbciós
spektrofotometriás eljárással végeztük.
Bihary Csilla, III. fizika tanár szakos hallgató
Témavezető: Pogány Lajos, KFKI SZFKI
Az utóbbi évtizedekben igen sokféle amorf ötvözetet (fémüveget) állítottak elõ k ülönbözõ felhasználási célokra különbözõ gyorshûtéses eljárással. Az általunk vizsgált FINEMET ötvözet - amely szintén fémüveg - átmenetet képez az amorf és a nanokristályos anyagok között.
A fémüvegek doménszerkezetét, kristályméreteit, az anyagban levõ feszültségeket és egyéb mágneses szempontból fontos tulajdonságait megvizsgálják a különbözõ hõkezelések (vákuumos, nitrides, vagy egyéb hõkezelés) elõtt és után, majd az eredményeket kielemzik. A domén-vizsgálatokat fõként a lemágnesezési folyamatban és remanens állapotban, szobahõmérsékleten végzik.
A mi elektronmikroszkópos méréseink szintén a doménekre irányulnak, azonban mi nem hasonlítunk össze különbözõ anyagokat hõkezelés elõtt és után. Mi egy hõkezeletlen minta doménszerkezeténe k dinamikus viselkedését elemezzük nagyfrekvenciás gerjesztés esetén, majd a domén-területek változásából következtetünk az anyag hiszterézisgörbéjére és egyéb mágneses tulajdonságaira, valamint Barkhausen ugrásokat szeretnénk megfigyelni.
A dinamikus felvételek az elektronmikroszkóp mintatartóján levõ tekercspár segítségével készültek, amely szinuszosan változó mágneses teret indukál. A szinuszjel egy periódusát 32 egyenlõ részre osztjuk fel, így egy méréssorozat alkalmával 32 fázisban tudunk képeket rögzíteni. Egy felvételsorozat tehát 32 képbõl áll, ezt az idõbeli felosztást esetenként még finomítani lehet.
A hiszterézis-hurok felvétele a mi esetünkben azért lehetséges, mert a megfigyelt tartományban a Weiss-domének síkban vannak és feltehetjük, hogy az anyag ilyen síkokból áll.
A mellékelt domain.avi file a mozgó doméneket mutatja. A felvételen jól látható egy új domén keletkezése és egyes helyeken megfigyelhetõk a doménfalak nem egyenletes mozgásai is.
Borsányi Szabolcs, V. fizikus
Témavezető: Bene Gyula, ELTE Elméleti Fizika Tanszék
E dolgozatban olyan irreverzibilis kvantumjelenségeket tanulmányozunk, mint az interferenciaképesség megszûnése a környezettel való kölcsönhatás miatt (dekoherencia) és a termikus egyensúly kialakulása a dinamika következtében (termalizáció). Az elõbbi jelenséggel kapcsolatban arra a kérdésre keressük a választ, hogy a Schrödinger-egyenletet a környezetükkel kölcsönhatásban álló makroszkopikus testekre alkalmazva visszakapjuk-e a klasszikus mozgástörvényeket, hogy miért nem észlelünk makroszkopikus szuperpozíciókat és hogy miképpen alakul ki a hullámfüggvények szétfolyása ellenére a klasszikus viselkedésre jellemzõ koordinátatérbeli lokalizáció. Vizsgálatainkat egyszerû zárt kvantummechanikai modellrendszeren végezzük, melyben egy mezoszkópikus részecske egy skalártérrel hat kölcsön. Azt tapasztaltuk, hogy könnyû részecskékbõl álló kvantumtérrel való összefonódás képes a mezoszkópikus részecskének összetartani a hullámfüggvényét. Ehhez a Schrödinger-egyenlettõl semmiféle eltérést (pl. hullámfüggvény-redukció) nem kellett feltennünk. Vizsgáltuk továbbá egy ismert és egy általunk bevezetett modellben a hõtartállyal kölcsönható részecske termalizációját. Bemutatjuk a termalizációhoz vezetõ kvantumjelenségeket, és a számolási egyszerûsítõ ismert technika egy általánosítását. Rámutatunk, hogy a termodinamikai irreverzibilitás hátterében a környezettel való összefonódás áll. Végül a klasszikus és kvantumos világ kapcsolatában leginkább vitatott jelenséget, a kvantummechanikai mérést tárgyaljuk: azt vizsgáljuk, hogy a dekoherencia-elmélet mit tud mondani a kvantummechanika mérési paradoxonairól. Mindezt a Schrödinger-egyenletnek a {mérõmûszer-mért objektum } csatolt rendszerre való alkalmazásával és a mérõ-apparátus modellezésével végezzük. Eredményeink félanalitikusak, analitikusan leveztett formulák numerikus kiértékelésébõl származnak.
A szerző tdk-honlapja a dolgozat teljes szövegével: itt
Tóth Gábor Zsolt, IV. fizikus
Témavezető: Tóth Kálmán, KFKI RMKI
Dolgozatunkban megadjuk a Galilei illetve a Poincaré csoportnak egy-egy 5-dimenziós valós lineáris ábrázolását, leírjuk a két ábrázolási tér geometriáját és megmutatjuk, hogy a két geometria természetes módon tartalmazza a Newtoni illetve a relativisztikus mechanika alapvetõ mennyiségeit (pl. tér, idõ, tömeg, impulzus, erõ). Az adott keretek között számot tudunk adni a mechanikai mennyiségek dimenzióiról is. Így a tömeget a tér-idõvel olyan geometriákká olvasztjuk össze, amelyek teljesen alkalmasak arra, hogy a Newtoni és a speciális relativisztikus dinamika alapját képezzék. Végül az általunk adott keretek közt definiált tömegfogalmat összevetjük az irodalomból ismert eredményekben szereplõ tömegfogalommal.