Schválené projekty 2016

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2016

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 896 914 Kč

Z toho 2.5% - 1 397 423 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 270 231
EKF  4 459 400
FAST  2 765 016
FS  9 344 371
FEI 13 781 413
HGF  5 130 549
FMMI  7 000 000
VC 10 748 511
CELKEM 54 499 491

KódSP2016/88
Název projektuStudium kvantových přechodů a emise fotonů v polovodičových spin-laserových strukturách s porušenou in-plane symetrií
ŘešitelFördös Tibor Ing., Ph.D.
Školitel projektudoc. Dr. Mgr. Kamil Postava<br />
Období řešení projektu01.01.2016 - 31.12.2016
Předmět výzkumuSpinově polarizované lasery s vertikálním uspořádáním (spin-VCSELs) jsou perspektivní zařízení, v nichž rekombinace spinově polarizovaných elektronů v kvantových jámách vedou k emisi kruhově polarizovaných fotonů. Právě vazba mezi spinem elektronů a spinem emitovaných fotonů nachází uplatnění v některých oblastech moderních technologií například v informačních technologiích a kryptografii [1]. Spinové lasery slibují nižší laserový práh [2] a zvýšenou polarizační stabilitu [3].
Současné experimenty ukazují, že i přes injekci spinově polarizovaných elektronů jsou fotony emitované ze struktury polarizované lineárně. To je způsobeno porušenou in-plane symetrií multivrstevnaté struktury s kvantovými jámami, která může být způsobena (1) redukcí symetrie Td – C2v na rozhraní polovodičů GaAs/AlAs, (2) anizotropií povrchu (surface reconstruction), (3) mechanickým pnutím na rozhraních a tepelnými jevy.
Pro pochopení těchto jevů je nutný teoretický popis a modelování a rovněž experimentální charakterizace laserových struktur. Projekt navazuje na předchozí práci, v níž řešitelé rozšířili stávající základní model spontánní emise fotonů v izotropních multivrstevnatých prostředích [4] na modely popisující spontánní a stimulovanou dipólovou emisi v anizotropním multivrstevnatém prostředí [5, 6], které jsou klíčové pro popis struktur s porušenou in-plane symetrií.

[1] Hovel S, Appl. Phys. Lett. 93 021117, 2008.
[2] Rudolph J, Döhrmann S, Hägele D, Oestreich M and Stolz W Appl. Phys. Lett. 87 241117, 2005.
[3] Ando H, Sogawa T and Gotoh H Appl. Phys. Lett. 73566–8, 1998.
[4] Benisty H, Stanley R and Mayer M J. Opt. Soc. Am. A 15 1192–201, 1998.
[5] T.Fördös, Postava K, Jaffrès H, Pištora J Journal of Optics 16, 065008, 2014
[6] K. Postava; T. Fördös; H. Jaffrès; L. Halagačka; H. J. Drouhin; J. Pištora Proc. SPIE 9516, Integrated Optics: Physics and Simulations II, 95160O.
Členové řešitelského týmuIng. Tibor Fördös, Ph.D.
Ing. Tibor Fördös, Ph.D.
Ing. Lukáš Halagačka, Ph.D.
Ing. Šárka Kunčická
doc. Dr. Mgr. Kamil Postava
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Hlavními cílemi projektu jsou:
(1) Experimentální měření, charakterizace anizotropií a modelování spektroskopických dat elipsometru Muellerových matic vzorků spin-VCSELs struktrur GaAsP/InGaAs s vícenásobnými kvantovými jámami (příprava vzorků Isabelle Sagnes – LPN/CNRS). Jak bylo uvedeno výše tyto anizotropie mohou vznikat důsledkem redukované symetrie Td – C2v na rozhraní polovodičů GaAs/AlAs, anizotropií povrchu, elastického pnutí na rozhraní polovodičových vrstev a rovněž důsledkem magnetooptických jevů. Identifikace jednotlivých zdrojů a jejich příspěvků je klíčová pro pochopení a modelování výsledných polarizačních stavů a rezonančních podmínek laserové struktury.
(2) Modelování polarizačních stavů emitovaných fotonů a rezonančních podmínek spin-laserů užitím vlastních pokročilých modelů
(3) Modelování více-módových režimů a fundamentálních dynamických jevů (two-mode beating)

Časový harmonogram:
leden-březen 2016: modelování spektroskopických dat ellipsometru Muellerových matic struktur GaAsP/InGaAs, identifikace jednotlivých zdrojů porušené in-plane symetrie a jejich příspěvků
duben-srpen 2016: implementace optických parametrů reálných struktur do základního modelu spin-VCSEL, výpočty v prostředí MatLab (polarizační stavy, rezonanční podmínky)
září-prosinec 2016: pokročilé výpočty zahrnující více-módový režim a dynamické jevy v kvantových jámách

Řešitelský tým:
Hlavním školitelem projektu je doc. Postava z VŠB (Institut fyziky, Centrum Nanotechnologií a IT4I VP4).
Řešitel: Ing. Tibor Fördös
Další řešitelé: Bc. Šárka Kunčická, Ing. Lukáš Halagačka, PhD.

Navrhovaný projekt je podáván v rámci doktorského studia hlavního řešitele projektu T.Fördöse na VŠB pod vedením doc. Kamila Postavy, dále na École Polytechnique / Université Paris Saclay pod vedením doktorského školitele prof. Henri-Jean Drouhina a na pracovišti Unité Mixte de Physique/CNRS, Thales v Paříži pod vedením Dr. Henriho Jaffrèse. Toto pracoviště, jejímž ředitelem pro vědu a výzkum je prof. A. Fert, je špičkovým pracovištěm v oblasti spitroniky a nanomagnetismu. Pracoviště disponuje experimentálním vybavením spinově polarizovaných laserů GaAsP/InGaAs s vertikálním uspořádáním (half spin- VCSELs) s optickým a nově rovněž s elektrickým čerpáním, které bude řešitel projektu využívat. Na experimentálním měření polovodičových struktur pomocí spektroskopické elipsometrie Muellerových matic a infračervené spektroskopie se bude rovněž podílet studentka NMgr. studia Šárka Kunčická. Počítá se s publikací v časopise s IF a rovněž s aktivní účasti řešitele na zahraniční konferenci.


Publikace hlavního řešitele:
[1] T.Fördös, K. Postava, H.Jaffrès, and J. Pištora, Matrix approach for modeling of spin-polarized light-emitting diodes and lasers, Journal of Optics, 16 (6), 065008 (2014)
[2] T. Fördös, O. Životský, K. Postava, D. Hrabovský, J. Pištora, J. Lančok, M. Miglierini, M. Klementová Ferromagnetic nanoparticular films studied by optical and magneto-optical ellipsometry, Journal of Physics: Conference Series 303, pp. 012041, 2011.
[3] T. Fördös, K. Postava, and J. Pištora, Magneto-optical effects in nanostructures with reduced symmetry. Proc. SPIE 8306, 83061F, 2011.
[4] K. Postava; T. Fördös; H. Jaffrès; L. Halagačka; H. J. Drouhin; J. Pištora; Modeling of anisotropic grating structures with active dipole layers . Proc. SPIE 9516, Integrated Optics: Physics and Simulations II, 95160O

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-4500,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-3388,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-1112,-
2. Stipendia46000,-41500,-
3. Materiálové náklady34000,-6554,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-0,-
5. Služby20000,-25660,-
6. Cestovní náhrady45000,-66786,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory15000,-15000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady160000,-
Uznané náklady160000,-
Celkem běžné finanční prostředky160000,-160000,-