• Domů
  • Doktorský studijní program – Počítačové modelování ve vědě a technice

Doktorský studijní program – Počítačové modelování ve vědě a technice

Základní informace o studijním programu

Forma studia: prezenční

Standardní doba studia: 4 roky

Vyhlášený počet přijímaných: 5

Cíle studia

Cílem studijního programu je vychovávat odborníky v oblasti vzdělávání Fyzika se zaměřením na počítačové metody používané ve vědě a technice. Absolventi budou vybaveni kromě širokých znalostí matematiky, fyziky a počítačových metod, jež získali v předcházejícím navazujícím magisterském studiu, i hlubokými znalostmi v konkrétní zvolené užší vědní oblasti. Tuto užší vědní oblast si studenti volí se souhlasem svého školitele při vytváření svého individuálního studijního plánu v souladu s tématem své disertační práce. Studium dále zahrnuje několikatýdenní stáž na vybrané zahraniční univerzitě, nebo výzkumné instituci. Absolventi si během studia osvojí schopnost samostatně vytvářet komplexní modely popisující zkoumané jevy, hledat a vyvíjet vhodné metody jejich řešení, vést vlastní tvůrčí činnost a prezentovat i publikovat své vědecké výsledky na mezinárodně uznávané úrovni.

Uplatnění absolventa

Absolventi se uplatní zejména v akademické sféře a v dalších institucích zabývajících se vědou, výzkumem, vývojem a inovacemi, a to obvykle na pozicích postdoktorských vědeckých pracovníků zahraničních univerzit, akademických pracovníků tuzemských univerzit a pracovníků Akademie věd ČR. Uplatnění však absolventi mohou nalézt i v průmyslu, ve specializovaných laboratořích a společnostech zabývajících se výpočetně náročnými úlohami.

Požadavky k přijímacímu řízení:

Obor je vhodný pro absolventy oborů magisterského studijního programu fyzika na VŠ, popř. příbuzných oborů jiných studijních programů.

Přijímací zkouška má dvě části – ústní odbornou zkoušku z oboru, na který se uchazeč hlásí, a zkoušku z angličtiny. K úspěšnému vykonání odborné zkoušky musí uchazeč prokázat základní znalosti z fyziky, matematiky a oblasti, do které budou počítačové metody aplikovány.

Uchazečům o doktorské studium doporučujeme kontaktovat svého budoucího školitele, se kterým si domluví své zaměření a vyberou si jedno z nabízených témat disertační práce.

Seznam školitelů

V případě zájmu o studium oslovte přímo některého z níže uvedených školitelů, nebo vedoucí katedry fyziky.

  • Bárta Miroslav, Mgr. Ph.D. (Astronomický ústav AV ČR)
  • Havlica Jaromír, doc. Ing. Ph.D. (PřF UJEP)
  • Havránek Vladimír, RNDr. CSc. (Ústav jaderné fyziky AV ČR)
  • Heinzel Petr, prof. RNDr. DrSc. (Astronomický ústav AV ČR)
  • Hrubý Jan, Ing. CSc. (Ústav termomechaniky AV ČR)
  • Lísal Martin, prof. Ing. DSc. (PřF UJEP, Ústav chem. procesů AV ČR)
  • Macková Anna, doc. RNDr. Ph.D. (PřF UJEP, Ústav jaderné fyziky AV ČR)
  • Moučka Filip, doc. RNDr. Ph.D. (PřF UJEP)
  • Nezbeda Ivo, prof. RNDr. DrSc. (PřF UJEP, Ústav chem. procesů AV ČR)
  • Ždímal Vladimír, Ing. Dr. (Ústav chem. procesů AV ČR)

Návrhy témat doktorských prací

Níže naleznete příklady navržených témat dizertačních prací. Další témata či modifikace navržených témat je možné dohodnout individuálně s jednotlivými školiteli.

Teorie a simulace kapalin (prof. Nezbeda):

  1. Stavové rovnice založené na molekulárních základech
  2. Termofyzikální vlastnosti tekutin za extrémních tlaků. Teorie a simulace
  3. Chování tekutin v metastabilních oblastech: Perkolace a nukleace
  4. Separace racemických směsí: Modely a simulace

 

Molekulární simulace tekutin v porézních materiálech (prof. Lísal)

  1. Adsorpce a difuze alkanů a CO2 v pórech břidlice
  2. Strukturní a dynamické chování vodných roztoků v minerálních pórech
  3. Adsorpce a transport plynů v hierarchických zeolitech

 

Mesoskopické simulace polymerních systémů (prof. Lísal)

  1. Lamelární samo-organizované struktury tvořené iontovými surfaktanty a mastnými alkoholy
  2. Modelování realistické dynamiky pomocí mesoskopických modelů
  3. Interakce blokových polymerů s pevnými povrchy
  4. Samo-organizace blokových polymerů v pórech

 

Molekulární simulace roztoků elektrolytů (doc. Moučka)

  1. Vývoj přesných molekulárních modelů vodných roztoků halogenidů alkalických kovů
  2. Molekulární simulace polarizovatelných modelů roztoků elektrolytů masivně paralelizovatelnými metodami
  3. Studium souvislostí struktury a autodifuze v roztocích asociujících tekutin

 

Modelování dynamických mikroskopických, makroskopických a zářivých procesů v kosmickém plazmatu (doc Varady, prof. Heinzel AsU, dr. Bárta AsU)

  1. Zářivě hydrodynamická odezva chromosféry na energetické procesy ve sluneční atmosféře
  2. Observační důsledky alternativních mechanismů erupčního ohřevu

 

Simulace balistických procesů nabitých částic v materiálech (doc. Macková)

  1. Studium krystalických materiálů obsahujících nano-částice metodou RBS-channeling a MC simulace channelling efektu v krystalech s různou strukturní modifikací
  2. Simulace hloubkových profilů defektů a MC simulace úhlových skenů v metodě iontového kanálování pro přesné polohování dopantů v krystalických materiálech
  3. Modelování průchodu iontových svazku magnetickými prvky iontového mikrosvazku

 

Simulace elektrického transportu v látkách (doc. Macková)

  1. Mikrostrukturování v 2D materiálech a simulace elektrických a optických vlastností mikrostruktur

 

Počítačová tomografie (doc. Macková, dr. Havránek UJF)

  1. 3D prvkové mapování – tomografie s využitím metody rentgenovské fluorescence-vývoj tomografického zpracování 2D řezů rtg. spekter
  2. Vývoj prvkové 3D tomografie z 2D skenů spekter PIXE

 

Počítačové simulace v hydrodynamice (doc. Havlica)

  1. Vývoj průtočných mikrozařízení pro detekci nádorových buněk
  2. Studium procesu sedimentace pomocí počítačových simulací
  3. Počítačové simulace transportu hmoty, hybnosti a energie skrze reaktory s výplní

 

Počítačové simulace granulárních soustav (doc. Havlica)

  1. Studium procesu segregace v granulárních systémech pomocí metody diskrétních prvků
  2. Vliv vlhkosti na dynamiku toku granulárních materiálů       
  3. Simulace toku nekulových granulárních částic během procesu míchání

Studijní plán

Individuální studijní plány doktorandů vznikají po dohodě se školitelem, obsahují zejména 3 předměty potřebné pro vykonávání tvůrčí činnosti ve vybrané vědní oblasti, jeden kurz matematiky a jednu zkoušku z anglického jazyka. Součástí studia je studijní nebo pracovní pobyt na zahraniční instituci podle dohody se školitelem a aktivní účast na mezinárodních konferencích.