1994/95 évi TDK dolgozatok összefoglalói


Chern-Simons kvantumtérelméletek vizsgálata.

Etesi Gábor V. fizikus hallgató
Témavezető: Bántay Péter, ELTE Elméleti Fizika Tanszék

TDK dolgozatomban az ún. Chern-Simons típusú kvantumtérelméletek matematikai szerkezetét tanulmányoztam. Egészen pontosan a következő kérdésre kerestem a választ: mi az oka annak, hogy egy diszkrét részcsoportjára sértett Yang-Mills elméletben a mértéktranszformáció operátorai nem közönségesen ábrázolódnak az elmélet Hilbert-terén. Mint ahogy az a dolgozatból kiderül, e tény szoros kapcsolatban van azzal, hogy az elmélet szimmetriáit leíró kvantumcsoport deformáltan bukkan föl Chern-Simons tag jelenléte esetén. A bevezető fejezetben a diszkrét Yang-Mills elméletek fontosságát hangsúlyozom nehány olyan példa segítségével, melyek esteleg a gyakorlat szempontjából is jelentőssé tehetik ezt az elméletcsaládot. Az első példa a magashőmérsékletű szupravezetők titokzatos világába kalauzol, ui. lehetséges, hogy a jelenség megmagyarázásában az ilyen típusú elméleteknek lesz kiemelkedő szerepük. A második témakör, mely kicsit elméletibb jellegű, a fekete lyukak kvantumeffektusaival kapcsolatos. Sokan felvetették, hogy egy diszkrét Yang-Mills elmélet keretein belül vizsgált fekete lyuk belső kvantumállapotairól információ nyerhető egy Bohm-Aharonov szórási folyamat segítségével.
A második fejezetben a dolgozatban vizsgált problémát definiálom részletesen.
Végül a harmadik fejezetben kerül sor a konkrét számítások bemutatására. Elöször a térelméleti töltésgenerátorok Chern-Simons tag miatti megváltozását számolom ki. Ezután a Lie-csoportok elméletében használt technikák segítségével megmutatom, hogy a töltésgenerátorok e megváltozása okozza a Hilbert-téren vett reprezentációjuk módosulását. Ennekutána néhány matematikai jellegű megjegyzés hívja föl a figyelmet a gondolatmenet néhány kényesebb pontjára.


Diszlokációk önszerveződésének vizsgálata egy háromdimenziós modell segítségével

Balogh Péter V. fizikus hallgató
Témavezető: Groma István, ELTE Általános Fizika Tanszék

Erősen deformált kristályos anyagok (főleg fcc fémek) elektronmikroszkópos (TEM) felvételein jól látható, hogy a diszlokációeloszlás valamilyen rendezett szerkezetet vesz fel. Ez a szerkezet a plasztikus deformáció ún. második szakaszának a végére alakul ki. A szerkezet sejtes szerveződést mutat, jól elkülöníthető diszlokációfalakkal és viszonylag kis számú diszlokációt tartalamó "sejtekkel".
A jelenség magyarázatához nincs olyan elmélet, amely képes lenne az egyedi diszlokációk leírásából kiindulva a teljes diszlokációrendszer viselkedését megadni. A nagy teljesítményű számítógépek elterjedése azonban lehetővé tette a probléma szimulációs megközelítését.
A dolgozat ismerteti a diszlokációrendszer viselkedésének leírására felállított kontinuum modelleket és a legfontosabb két-, illetve háromdimenziós szimulációs eljárásokat.
A jelenség háromdimenziós szimulációval történő vizsgálata még eléggé gyerekcipőben jár, a fő kérdés az, hogy a szimuláció során milyen és mekkora méretű közelítéseket alkalmazhatunk. A szimulációval történő megközelítés fő célja az, hogy meghatározzuk azt a legnagyobb méretű közelítést (legkisebb fizikai inputot), amelynek segítségével már jól definiált cellaszerkezet kapható.


Gammasugarak szögeloszlásának és polarizációjának mérése Mössbauer-spektroszkópiával

Gróf Attila IV. fizikus hallgató
Témavezető: Nagy Dénes Lajos, KFKI RMKI

Az elmúlt tanévtől az ELTE-n beindultak a IV. éves labor ún. emelt szintű mérési gyakorlatai. Az RMKI Mössbauer-laboratóriumában Nagy Dénes Lajos irányításával egy ilyen magfizikai mérést állítottam be.
A mérés során a hallgató a Mössbauer-effektus segítségével méri az alfa-Fe 14.4 keV-es átmeneteinek iránykarakterisztikáját, illetve az átmenetekhez tartozó sugárzás polarizációját. A dolgozatban összefoglalom az ehhez szükséges elméleti alapokat és a mérési technikát. Részletesen tárgyalom a mérések kiértékelését (7. fejezet) és a Fe mágnesesen felhasadt spektrumának kialakulását és jellemzőit. A 9. fejezet már konkrétan a méréshez kapcsolódik: mágnesesen rendezett abszorbens spektrumvonalai intenzitásarányainak szögfüggését vizsgálom. Végül a 10. fejezetben a polarizációs jelenségeket tárgyalom. Az utóbbi két fejezetben (9. és 10.) az elméleti eredményeket a laborban elvégzett mérésekkel is összevetem.
A végrehajtott mérések tapasztalatai szerint a mérés kimondottan érdekes és a hallgató számára nem jelent akadályt az elvégzése.


Rövid lineáris szénláncok rezgési spektrumainak számítása

Magyar Csaba V. fizikus hallgató
Témavezető: Kürti Jenő, ELTE Atomfizikai Tanszék

A dolgozatban rövid lineáris szénláncokkal foglalkozunk , amelyek az elemi szén egy új módosulatát jelentik. A politetrafluóretilén (teflon) elektrokémiai dehalogenizációja során ilyen (szilárd fázisú) lineáris szénláncok keletkeznek, amelyeken Raman spektroszkópiai méréseket végeztek. A dolgozat rövid láncok rezgési spektrumainak kvantumkémiai számításával foglalkozik. A tiszta, csak szénből álló lineáris molekulák helyett a H2-C2n-H2 ill. H-C2n-H (n=1,2,3,4,5) modellmolekulákra végeztük el a számításokat. Az egyensúlyi geometriákat a Hartree-Fock ab initio módszerrel optimalizáltuk a Dunning-féle DZP bázisban, majd az IR és a Raman spektrumokat számoltuk ki. A rezgési frekvenciákat a Pulay-féle módszerrel skáláztuk. A dolgozat végén a számított spektrumok alapján értelmeztük a kísérleti spektrumokat.


A Julia és Mandelbrot halmazok általánosításairól

Hantz Péter II. fizikus hallgató
Témavezető: Toroczkai Zoltán ELTE Elméleti Fizika Tanszék

A dolgozat két részre oszlik. Az első rész a fraktálgeometria alapösszefüggéseit, logisztikus leképezés tulajdonságait mutatja be, és betekintést nyújt a klasszikus, komplex síkban előállítható Julia és Mandelbrot halmazok, valamint a kvaterniók és a Study-féle komplex számok elméletébe.
A második rész a Julia és Mandelbrot halmazok kvaterniók és Study-féle komplex számok felhasználásával történő általánosításait, az általánosított halmazok szerkezetét tárgyalja. A numerikus vizsgálatok során feltáruló nemtriviális szimmetriatulajdonságok analitikus úton is bizonyítást nyernek.
A dolgozatot a numerikus szimulációk elvégzéséhez használt számítógépprogram, és a vizsgált halmazokról készült színes ábrák egészítik ki.