Start Proposed master and bachelor thesis

Propozycje prac licencjackich i magisterskich 2018/2019

E-mail Print PDF
There are no translations available.

Propozycje prac licencjackich

1. Wizualizacja 3D dynamiki magnetyzacji w oprogramowaniu Blender.

(praca inżynierska: Technologie Komputerowe)
opiekun: mgr. Mateusz Zelent ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów),
opiekun: mgr. Szymon Mieszczak ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów),
promotor: prof. dr hab. Maciej Krawczyk ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów).

Wizualizacja danych pochodzących z pomiarów eksperymentalnych i symulacji komputerowych jest niezbędna do pełnego zrozumienia zjawisk fizycznych. W kontekście dynamiki magnetyzacji mamy do czynienia z dwuwymiarową mapą kolorów lub trójwymiarowym polem wektorowym. Celem pracy inżynierskiej jest stworzenie oprogramowania w języku Python działającego w oparciu o API Blendera (https://www.blender.org/) – programem do projektowania grafiki 3D. Zadaniem programu ma być tworzenie dynamicznych animacji na podstawie danych eksperymentalnych lub symulacji komputerowych. Praca inżynierska ma charakter projektowy i jej zadaniem jest stworzenie gotowego rozwiązania udostępnionego na zasadach Open Source.

2. Budowa dynamicznego, interaktywnego i responsywnego, portalu informacyjnego w technologii RWD na podstawie frameworku Boostrap.

(praca inżynierska: Technologie Komputerowe)
opiekun: mgr. Mateusz Zelent ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów),
promotor: prof. dr hab. Maciej Krawczyk ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów).

Projekt ma na celu zdobycie doświadczenia w budowie dynamicznych, nowoczesnych i responsywnych stron internetowych z wykorzystaniem najnowszych wersji języków PHP, CSS, JS (jQuery, AngularJS) oraz frameworku Boostrap. Portal ma posiadać możliwość dynamicznego modyfikowania treści i elementów struktury portalu (panel administracyjny oparty na bazie danych (np. MySQL), a jego interfejs powinien być zgodny z najnowszymi standardami i wymaganiami stron responsywnych.

alt

3. Synteza filtrów Bessela

(praca inżynierska, kierunek: Technologie Komputerowe, Aukstyka)
promotor: dr hab. Jarosław W. Kłos, prof. UAM ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów

Filtry typu Bessela są klasą filtrów, które charakteryzują się minimalnymi zmianami opóźnienia grupowego i fazowego w funkcji częstotliwości w paśmie przenoszenia, co po pozwala zachować kształt przenoszonego przez filtr pakietu falowego. Zasadniczym celem pracy licencjackiej jest wyznaczenie podstawowych charakterystyk tej rodziny filtrów w środowisku Matlab-Simulink oraz przeprowadzeniu syntezy filtrów Bessela dowolnego rzędu w postaci kaskady aktywnych filtrów (o jednostkowym wzmocnieniu) typu Sallena–Keya.

4. Badanie dynamiki dwóch sprzężonych momentów magnetycznych

(praca inżynierska, kierunek: Fizyka, Technologie Komputerowe)
promotor: dr hab. Jarosław W. Kłos, prof. UAM ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

Celem pracy licencjackiej będzie przeprowadzenie badań analitycznych i symulacyjnych dynamiki dwóch oddziałujących klasycznie (dipolowo) momentów magnetycznych, umieszczonych w jednorodnym polu magnetycznym. Badania będą podzielone na dwa etapy: (i) wyznaczenie równowagowej konfiguracji momentów magnetycznych dla zadanego kierunku i wartości zewnętrznego pola magnetycznego, (ii) wyznaczenie modów własnych dla małych wychyleń momentów magnetycznych z położeń równowagi.

5. Generacja dwuwymiarowych struktury kwazikrystalicznych przy wykorzystaniu obrazu interferencyjnego.

(praca licencjacka/inżynieryjna, kierunek: Fizyka, Fizyka Medyczna, Technologie Komputerowe)
promotor: prof. dr hab. M. Krawczyk ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

W ramach pracy licencjackiej planowane jest opracowanie kodu komputerowego (w Pythonie lub C++) do generacji dwuwymiarowych struktur kwazikrystalicznych z obrazu interferencyjnego pochodzącego z punktowych źródeł światła. Opracowane oprogramowanie będzie dalej wykorzystane do projektowania układów do skupiania fal spinowych, czy też akustycznych pod kątem ich możliwego zastosowania do projektowania czujników.

6.Meta-powierzchnie dla fal spinowych: badanie zmiany fazy i amplitudy fal spinowych na granicy pomiędzy dwoma ośrodkami magnetycznymi przy wykorzystaniu symulacji numerycznych

(praca licencjacka, kierunki: Fizyka, Technologie komputerowe)
opiekun: dr Paweł Gruszecki ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)
promotor: prof. dr hab. Maciej Krawczyk ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

Celem projektu jest systematyczne zbadanie zmian amplitudy i fazy fal spinowych odbitych i załamanych na granicy pomiędzy dwoma ośrodkami magnetycznymi przy wykorzystaniu symulacji numerycznych (mumax3 – metoda różnic skończonych w dziedzinie czasu, lub Comsol Multiphysics – metoda elementów skończonych w dziedzinie czasu) wspartych prostymi modelami analitycznymi. Wyniki otrzymanych badań zostaną następnie wykorzystane do projektowania meta-soczewek dla fal spinowych.


Propozycje prac magisterskich

1. Opracowanie programu w języku C++ służącego do przetwarzania i wizualizowania trójwymiarowych danych wektorowych przy wykorzystaniu technologii CUDA.

(studia magisterskie, kierunek: Fizyka, Aplikacje Internetu Rzeczy)
opiekun: mgr. Mateusz Zelent (Zakład Fizyki Nanomateriałów),
promotor: prof. dr hab. Maciej Krawczyk ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów).

Projekt ma na celu zdobycie znajomości i praktycznych umiejętności wykorzystania języka C++ wraz z wykorzystaniem technologii przetwarzania równoległego CUDA. Przedmiotem pracy będzie opracowanie oprogramowania i weryfikacja poprawności działania programu poprzez odtworzenie przykładowych danych literaturowych.

alt

2. Bi-stabilne stany skyrmionowe w nanokropkach magnetycznych – modelowanie numeryczne.

(studia magisterskie, kierunek: Fizyka)
opiekun: mgr. Mateusz Zelent (Zakład Fizyki Nanomateriałów),
promotor: prof. dr hab. Maciej Krawczyk ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów).

Celem projektu będzie prowadzenie badań o bi-stabilnych stanach skyrmionowych w heterogenicznych nanostrukturach ferromagnetycznych w formie nanokropek. Zadaniem magistranta będzie badanie wpływu parametrów materiałowych na proces stabilizacji i generacji bi-stabilnych stanów skyrmionowych w zależności od średnicy dysku, a także właściwości statycznych i dynamicznych skyrmionów wyindukowanych w dwuwymiarowej sieci nanokropek. Badania będą prowadzone przy wykorzystaniu ogólnie dostępnego oprogramowania mumax3 (http://mumax.github.io/ ) do symulacji mikromagnetycznych.

.

alt

(a) Konfiguracja magnetyczna w skyrmionie typu Neela i (b) wielowarstwa magnetyczna w sprzyjające stabilizacji skyrmionów Neela.
Rysunek zaczerpnięty z pracy: M. Zelent et. al. Phys. Status Solidi RRL 2017, 1700259 (2017). © WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

3. Soczewka magnoniczna – soczewkowanie fal spinowych z wykorzystaniem metapowierzchni wytworzonej na granicy dwóch ferromagnetyków.

(studia magisterskie, kierunek: Fizyka)
opiekun: mgr. Mateusz Zelent (Zakład Fizyki Nanomateriałów),
promotor: prof. dr hab. Maciej Krawczyk ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

Celem naukowym projektu jest prowadzenie badań naukowych nakierowanych na wyjaśnienie zjawiska soczewkowania biegnących fal spinowych przy wykorzystaniu meta-powierzchni (bardzo wąskiego obszaru o zmienionych właściwościach materiałowych) na granicy dwóch ferromagnetyków. Badania będą prowadzone przy wykorzystaniu ogólnie dostępnego oprogramowania mumax3 (http://mumax.github.io/) do symulacji mikromagnetycznych.

alt

Intensywność fali spinowej w cienkiej warstwie ferromagnetycznej po przejściu przez metapowierzchnię - rezultat symulacji mikromagnetycznych. M. Zelent (2017).

4. Symulacja transmisji pakietu fal spinowych przez barierę

(praca magisterska, kierunek: Fizyka, AIR)
opiekun: mgr Justyna Rychły (Zakład Fizyki Nanomateriałów)
promotor: dr hab. Jarosław W. Kłos, prof. UAM ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

Tematem pracy magisterskie będą symulacje numeryczne zjawiska tunelowania dipolowej fali spinowej przez barierę wytworzoną w cienkiej warstwie magnetycznej przez przerwanie ciągłości materiału magnetycznego. Badania będą rozszerzeniem pracy dotyczącej tunelowania wymiennych fal spinowych: https://arxiv.org/abs/1801.05876

mag 21

Faza jaka uzyskuje wymienna fala spinowa przy przejściu przez barierę pola anioztropii w zależności od częstotliwości fali oraz od wartości stałej wymiany na interfejsach barierry. J. W. Kłos (2018).

5.Badanie dynamiki magnetyzacji dwóch nanoelementów wbudowanych w elastyczne podłoże

(praca magisterska, kierunek: Fizyka, AIR)
opiekun: mgr Szymon Mieszczak (Zakład Fizyki Nanomateriałów)
promotor: dr hab. Jarosław W. Kłos, prof. UAM ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

Magnetyczny nanoelemt zatopiony w powierzchni elastycznego materiału będzie wykonywać oscylacyjne ruchy, gdy po powierzchni materiału rozchodzi się fala elastyczna. Gdy przyłożymy stałe zewnętrzne pola magnetyczne, to w układzie odniesienia związanym z nanoelementem będziemy obserwować  efektywne pole oscylujące w czasie, które może wzbudzać dynamikę magnetyzacji w magnetycznym nanoelemecie. Przedmiotem pracy magisterskiej będzie badanie dynamiki magnetyzacji w dwóch sprzężonych dipolowo nanoelementach tego typu.

magn part

Magnetyczna cząsta wykonująca rosylacyjne ruchy na elastycznej powierzchni ( Rysunek zaczerpnięty z pracy:. Phys. Rev. Applied 5, 031002 (2016) © American Physical Society.

6. Identyfikacja kształtu i rozmiaru struktur magnetycznych na podstawie obrazów mikroskopowych.

(praca magisterska, kierunek: Fizyka, Aplikacje Internetu Rzeczy
opiekun: mgr Szymon Mieszczak (Zakład Fizyki Nanomateriałów)
promotor: dr hab. Jarosław W. Kłos, prof. UAM ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

Zadaniem magistranta będzie opracowanie programu analizującego obrazy struktur magnetycznych: układów kropek magnetycznych, warstw magnetycznych z otworami lub warstw magnetycznych z domenami paskowymi. Analiza będzie opierała się na rozpoznaniu elementarnych kształtów (elips lub prostokątów) w obrazie mikroskopowym, następnie na określeniu rozmiarów zidentyfikowanych obiektów i statystycznym opracowaniu dyspersji ich rozmiarów. Planuje się wykorzystanie dedykowanych bibliotek do obróbki obrazu np. biblioteki OpenCV.

mag 21

Dyspersja rozmiarów sferycznych cząstek magnetycznych (histogram we wstawce). Średnice cząsek D zostały określone na podstawie zdjęcia z transmisyjnego mikroskopu elektronowego.
Rysunek zaczerpnięty z pracy: Nanotechnology 23, 355704 (2012). © IOP Publishing Ltd

7. Wykorzystanie ośrodków o niejednorodnym statycznym polu magnetycznym do kolimacji wiązek fal spinowych

(praca magisterska, kierunki: Fizyka, Aplikacje Internetu Rzeczy)
opiekun: dr Paweł Gruszecki ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)
promotor: prof. dr. hab. Maciej Krawczyk ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

Celem projektu jest analiza praw optyki w zastosowaniu do wiązek fal spinowych w kontekście ich zastosowań w układach do przetwarzania informacji. Badana będzie propagacja fal spinowych w postaci wiązek Gaussowskich w ośrodkach magnetycznych w niejednorodnym polu magnetycznym przy wykorzystaniu symulacji mikromagnetycznych i/lub modeli analitycznych. Opracowane wyniki badań naukowych posłużą do przygotowania publikacji naukowej o wykorzystaniu niejednorodności pola magnetycznego do prowadzenia fal spinowych w nanostrukturach magnetycznych.

mag 23

Rozchodzenie wiązki fal spinowych w ośrodku z niejednorodnym polem magnetycznym. Rezultat symulacji mikromagnetycznych. Rysunek zaczerpnięty z pracy: P. Gruszecki, et. al. https://arxiv.org/abs/1707.09768v1

8. Badanie widma fal spinowych w wielowarstwach o silnej prostopadłej anizotropii magnetokrystalicznej namagnesowanych z periodyczną strukturą domenową

(praca magisterska, kierunki: Fizyka, Aplikacje Internetu Rzeczy)
opiekun: dr Paweł Gruszecki ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)
promotor: prof. dr hab. Maciej Krawczyk ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

Celem projektu jest opisanie wpływu konfiguracji magnetycznej na dynamikę fal spinowych w cienkich warstwach z silną anizotropią prostopadłą. Badania będą skoncentrowane na analizie dyspersji fal spinowych w układach wielowarstwowych z regularną strukturą domenową, np. z magnetycznymi domenami paskowymi (ang. magnetic stripe domains). Podstawowym narzędziem magistranta będą obliczenia numeryczne z wykorzystaniem pakietów do symulacji mikromagnetycznych.

mag 24

Paskowa struktura domen magnetycznych w cienkiej warstwie magnetycznej z anizotropią prostopadłą do warstwy. Rysunek zaczerpnięty z pracy: C. Banerjee, et. al. Phys. Rev. B 96, 024421 (2017).  © American Physical Society.

9. Emulator mikrokontrolera 8051

(praca magisterska, kierunki: Aplikacje Internetu Rzeczy)
promotor: dr hab. Sławomir Mamica ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

Celem pracy jest napisanie programu na komputery PC oraz urządzenia mobilne emulującego pracę mikrokontrolera 8051. Program nie musi zawierać asemblera (modułu dokonującego asemblacji). Wymagane jest natomiast, aby umożliwiał pracę na pliku wykonywalnym mikrokontrolera 8051 (HEX) i dokonywał jego de-asemblacji. W programie należy uwzględnić możliwość pracy ciągłej, krokowej oraz do zadanej linii. Ponadto, powinien on umożliwiać podgląd aktualnego stanu mikrokontrolera, tj. rejestrów, układów czasowo-licznikowych, pamięci RAM oraz ROM, systemu przerwań, stosu, itp.
Język programowania: dowolny.

10. Fale spinowe w nanoukładach magnetycznych

(praca magisterska, kierunki: Fizyka)
promotor: dr hab. Sławomir Mamica ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

W nanoukładach magnetycznych współzawodnictwo oddziaływań krótko- i dalekozasięgowych prowadzi do szeregu egzotycznych konfiguracji magnetycznych, takich jak vortexy i skyrmiony w płaskich nanokropkach, czy też stanów bąbelkowych (bubble states) w układach 3D. Ich atrakcyjność wynika z bogactwa zjawisk fizycznych oraz potencjalnych zastosowań. Przykładowo, konfiguracja vortexowa może stanowić potencjalny bit informacji, może też być stosowana do generowania mikrofal oraz detekcji i pułapkowania nanocząstek magnetycznych. Na stabilność konfiguracji magnetycznej nanoukładu oraz proces jego przemagnesowania ogromny wpływ mają fale spinowe.

Celem pracy będzie wyznaczenie widma fal spinowych w nanoukładch magnetycznych. W tej tematyce możliwe jest wykonanie badań w kilku różnych kierunkach, przykładowo:

  • Wyznaczenie widma fal spinowych oraz określenie stabilności dla konfiguracji magnetycznych typu vortex z rdzeniem i/lub anty-vortex.
  • Określenie wpływu defektów na stabilność konfiguracji magnetycznej.
  • Badanie fal spinowych w układach 3D.

11. Kolektywne drgania w sieciach skyrmionowych – kontrola oddziaływania pomiędzy topologicznymi stanami magnetyzacji.

Possibility of writing thesis in English: Collective excitations in the skyrmion lattice–control of the interaction between the magnetic topological states.
(praca magisterska, kierunki: Fizyka)
promotor: prof. Maciej Krawczyk ( This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , Zakład Fizyki Nanomateriałów)

Celem projekt jest zbadanie wpływu lokalnych oddziaływań między sąsiednimi nanokropkami na kolektywne fale rozchodzące się w układzie złożonym z sieci sprzężonych nanokropek magnetycznych w różnych konfiguracjach magnetycznych: w nasyceniu, w stanie worteksowym czy w stanie skyrmionowym. Celem prowadzonych badań jest znalezienie sposobu efektywnej kontroli rozchodzących się fal spinowych, pod kątem zastosowań w przetwarzaniu informacji. Badania będą prowadzone przy wykorzystaniu ogólnie dostępnego oprogramowania mumax3 do symulacji mikromagnetycznych lub rozwijanych modeli analitycznych. Wyniki prowadzonych badań posłużą do przygotowania publikacji naukowej.

mag 25

Łańcuch nanokropek w stanie skyrmionowym. Kontrola punktu łączącego dwie sąsiednie kropki może stworzyć możliwość efektywnego sterowania informacją przesyłaną pulsami fal spinowych wzdłuż łańcucha. Rysunek zaczerpnięty z pracy: M. Mruczkiewicz et. al. Phys. Rev. B 93, 174429 (2016).  © American Physical Society.

Magnetyczny nanoelemt zatopiony w powierzchni elastycznego materiału będzie wykonywać oscylacyjne ruchy, gdy po powierzchni materiału rozchodzi się fala elastyczna. Gdy przyłożymy stałe zewnętrzne pola magnetyczne, to w układzie odniesienia związanym z nanoelementem będziemy obserwować  efektywne pole oscylujące w czasie, które może wzbudzać dynamikę magnetyzacji w magnetycznym nanoelemecie. Przedmiotem pracy magisterskiej będzie badanie dynamiki magnetyzacji w dwóch sprzężonych dipolowo nanoelementach tego typu.

Normal 0 false false false PL X-NONE X-NONE

Last Updated on Wednesday, 30 January 2019 10:32