studijní program

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie

Fakulta: FSIZkratka: D-FIN-KAk. rok: 2024/2025

Typ studijního programu: doktorský

Kód studijního programu: P0719D110004

Udělovaný titul: Ph.D.

Jazyk výuky: čeština

Akreditace: 16.10.2020 - 16.10.2030

Forma studia

Kombinované studium

Standardní doba studia

4 roky

Garant programu

Oborová rada

Oblasti vzdělávání

Oblast Téma Podíl [%]
Fyzika Bez tematického okruhu 100

Cíle studia

Cílem doktorského studia v navrhovaném programu je příprava vysoce vzdělaných odborníků v oblasti fyzikálního inženýrství a nanotechnologií s dostatečnou zahraniční zkušeností, kteří budou schopni vykonávat samostatnou tvůrčí, vědeckou a výzkumnou činnost v akademické či aplikační sféře u nás i v zahraničí. Studium je založeno na vlastní tvůrčí a výzkumné práci doktorandů na úrovni standardně požadované na zahraničních pracovištích v oblastech výzkumu realizovaného na školicím pracovišti a podporovaného národními a mezinárodními projekty. Jedná se tyto oblasti aplikované fyziky: fyzika povrchů a nanostruktur, světelná a částicová optika a mikroskopie, konstrukce fyzikálních přístrojů a zařízení, mikromechanika materiálů.

Profil absolventa

Absolvent má znalosti, dovednosti a kompetence pro vlastní tvůrčí činnost v některé z oblastí, v nichž se realizují výzkumné aktivity školicího pracoviště. Jde o aplikace fyziky zejména v oblasti fyziky povrchů a nanostruktur, dvoudimenzionálních materiálů, nanoelektroniky, nanofotoniky, mikromagnetismu a spintroniky, biofotoniky, pokročilé světelné mikroskopie a spektroskopie, elektronové mikroskopie, laserové nanometrologie a spektroskopie, počítačem řízené rentgenové mikro a nanotomografie, mikro a nanomechaniky, vývoje technologických a analytických zařízení a metod pro mikro/nanotechnologie. K vysoké úrovni vzdělávání přispívá možnost využití personálního a materiálního zázemí poskytovaného výzkumnou infrastrukturou CEITEC a rovněž rozsáhlá spolupráce s významnými zahraničními pracovišti. To garantuje, že absolvent je schopen prezentovat ústně i písemně výsledky své práce a diskutovat o nich v angličtině. Vzhledem k vysokým odborným kompetencím a flexibilitě absolventi nalézají uplatnění jak v oblasti výzkumu na univerzitách a v jiných výzkumných institucích u nás i v zahraničí, tak v high-tech firmách v pozicích výzkumníků, vývojářů, konstruktérů či vedoucích týmů.

Charakteristika profesí

Vzhledem k vysokým odborným kompetencím a flexibilitě absolventi nalézají uplatnění jak v oblasti základního a aplikovaného výzkumu na univerzitách a v jiných výzkumných institucích u nás i v zahraničí, tak v hight-tech firmách v pozicích výzkumníků, vývojářů, konstruktérů či vedoucích týmů.

Podmínky splnění

Viz platné předpisy, Směrnice děkana Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně).

Vytváření studijních plánů

Pravidla a podmínky pro tvorbu studijních programů určují:
ŘÁD STUDIJNÍCH PROGRAMŮ VUT,
STANDARDY STUDIJNÍCH PROGRAMŮ VUT,
STUDIJNÍ A ZKUŠEBNÍ ŘÁD VUT,
SMĚRNICE DĚKANA Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně),
SMĚRNICE DĚKANA FSI Jednací řád oborových rad doktorských studijních programů FSI VUT v Brně.
Studium v DSP se neuskutečňuje v kreditovém systému. Klasifikační stupně jsou „prospěl“, „neprospěl“, u obhajoby disertační práce je výsledek „obhájil“, „neobhájil“.

Dostupnost pro zdravotně postižené

Na VUT jsou zohledněny potřeby rovného přístupu k vysokoškolskému vzdělávání. V přijímacím řízení ani ve studiu nedochází k přímé či nepřímé diskriminaci z žádných důvodů. Studujícím se specifickými vzdělávacími potřebami (poruchy učení, fyzický a smyslový handicap, chronická somatická onemocnění, poruchy autistického spektra, narušené komunikační schopnosti, psychická onemocnění) je poskytováno poradenství v poradenském centru VUT, které je součástí Institutu celoživotního vzdělávání VUT. Podrobně tuto problematiku řeší Směrnice rektora č. 11/2017 „Uchazeči a studenti se specifickými potřebami na VUT“. Rovněž je vytvořen funkční systém sociálních stipendií, který popisuje Směrnice rektora č. 71/2017 „Ubytovací a sociální stipendium“.

Návaznost na další typy studijních programů

Předkládaný doktorský studijní program představuje nejvyšší stupeň vzdělávání v oblasti fyzikálního inženýrství a nanotechnologií. Navazuje na akademiky zaměřený bakalářský a navazující magisterský studijní program „Fyzikální inženýrství a nanotechnologie“, které jsou uskutečňované na FSI VUT.

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Optimalizace dvoufotonového stereolitografu

    Dvoufotonový stereolitograf je pokročilá elektro-opto-mechanická aparatura sloužící k zápisu mikro- a nanostruktur do fotorezistu s detaily o velikostech v desítkách až stovkách nanometrů. Hlavními výzvami této technologie jsou rychlost, přesnost a stabilita optického zápisu požadovaného motivu. Doktorand se ve své práci bude tematicky věnovat možnostem modifikací optické cesty stávajícího systému (IQnano3D, IQS nano, s.r.o.) pomocí integrace pasivních a aktivních difraktivních optických prvků, které umožní precizní tvarování a modulaci zápisového laserového svazku. Zejména bude studovat a optimalizovat funkci akusto-optických modulátorů a deflektorů, difrakčních optických elementů a prostorových modulátorů světla. Cílem disertační práce bude zvýšení zápisové rychlosti a potlačení strukturních artefaktů. Funkčnost připravených řešení a modifikací optické soustavy bude ověřena zápisem pokročilých fotonických struktur a proměření jejich vlastností.

    Školitel: Jákl Petr, Ing., Ph.D.

Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
9AIVAb initio výpočty v materiálových vědáchcs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MAVMatematický aparát vlnové optikycs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9ANCMikroskopie a analýza pomocí nabitých částiccs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9NTCNanotechnologiecs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9ONAOrganické nanostruktury na anorganických površíchcs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9RPTRentgenová počítačová tomografiecs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9STHStruktura hmotycs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9SLPÚvod do spektroskopie laserem buzeného plazmatucs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MMMVíceúrovňové modelování materiálůcs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9VKBVybrané kapitoly z biofotonikycs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9VKNVybrané kapitoly z nanofotoniky cs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9TPLVybrané kapitoly z teorie pevných látekcs0DoporučenýdrzkP - 20ano
9ZDNZobrazování a diagnostika nanostrukturcs0DoporučenýdrzkP - 20ano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
9KTDFourierova transformace mřížek a kinematická teorie difrakcecs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MPAMatematika pro aplikacecs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MIAPokročilá světelná mikroskopie - teorie zobrazenícs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9PVPProgramování v Pythoncs, en0DoporučenýdrzkP - 20ne
9RF1Rovnice matematické fyziky Ics, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
9MIKSvětelná mikroskopiecs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
9AJAcademic English for Doctoral Studiesen0PovinnýdrzkCj - 60ano
9ESMModelování termodynamické stability a fázových transformacícs, en0DoporučenýdrzkP - 20ano