LOTE Füüsika Instituudi bakalaureusetööd

Arvutitehnika (senine infotehnoloogia riistvara suund) õppekava üliõpilastele

pakutavad bakalaureusetööd

Arukate Materjalide ja Seadmete Labor on interdistiplinaarne töögrupp, mis uurib

elektroaktiivseid polümeeerseid materjale ning nende rakendusi robootikas. Meie poolt

pakutavate tööde kohta saad pikemalt lugeda http:/www.ims.ut.ee/Student_projects        Juhendaja(d): , kontaktinfo:

          Annotatsioon:

Pilditöötluse praktikumitööde programmipaketi arendamine

          Juhendaja(d): Aare Luts, kontaktinfo: aare.luts@ut.ee

          Annotatsioon: Kursuse "Pildiinfo töötlus" praktikumide ja iseseisvalt lahendatavate ülesannete tarbeks on koostatud Java-programmipakett,

          mis oma praegusel kujul loob liidese pildifailide, (tekstifailina antud, nt MathCad, Excel-ga sobivate) arvmaatriksite ja (praktikumis) täiendatava

          programmikoodi vahel. Pakett on mõeldud selleks, et (üliõpilased saaksid) tutvuda pilditöötluse meetoditega ja katsetada neid praktiliste

          ülesannete lahendamisel, samas mitte kulutades väga palju aega programmeerimistehnilistele probleemidele. Pakutava töö eesmärgiks on

          (seda) paketti parandada, rõhuga kasutajaliidese hõlbustamisel. Parandatud pakett peaks olema kasutajale senisest lihtsamini hoomatav ja -

          rakendatav, seda ka programmeerimisega vähe kokku puutunute jaoks. Olemasolev programmipakett on saadaval aadressil:

          http://ael.physic.ut.ee/aare.luts/03050/ft050_ver07_0317.zip.

Asukohatundlik minirobotite farm

          Juhendaja(d): Alvo Aabloo, kontaktinfo: alvo.aabloo@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on luua robotite kooslus, kes suudavad määrata üksteise suhtes paiknemist ruumis. Selleks tuleb täiustada

          olemasolevat robotiplatformi lisamoodulitega. Töö nõuab oskusi elektroonikas ja programmeerimises. Töö võib sisaldada mitme eri mooduli

          koostamist, mille tegemine võib olla jagatud mitme tudengi vahel. Vt. ka http://digi.physic.ut.ee/mypages/robootika/huvitavat/ahhaa/index.php ,

          http://www.inl.gov/adaptiverobotics/robotswarm/perimeterformation.shtml , http://vision.eng.shu.ac.uk/mediawiki-1.4.10/index.php/I-Swarm.

Elektroaktiivsete polümeeride eksperimentaalne uurimine

          Juhendaja(d): Alvo Aabloo, kontaktinfo: alvo.aabloo@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on uurida ja modifitseerida, elektroaktiivseid polümeerseid materjale, mis on aluseks abil töötavatele

          kunstlihastele. Vt. ka http://eap.jpl.nasa.gov/. Töö eeldab huvi soovi tegeleda polümeersete materjalide ja nende interfeissidega. Edasine

          tegevus doktorantuuri raames on ülimalt teretulnud. Vajalik on soov ja huvi õppida/töötada väljaspool Eestit nii lühema kui ka pikema ajaliselt.

IPMC elektronmehaanlisi omadusi uuriva seadme juhtimine

          Juhendaja(d): Alvo Aabloo, kontaktinfo: alvo.aabloo@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on täiustada eksperimentaalset seadet, mis mõõdab elektroaktiivsete polümeeride elektromehaanilisi omadusi.

           Materjale kasutatakse kunstlihastena erinevates rakendustes. Töö tulemuseks peab valmima moodul, mis võimaldab seadet juhtuda USB

          kaudu. Vt. ka http://eap.jpl.nasa.gov/ , http://www.ims.ut.ee/wiki/index.php/Image:01-06-06IPMCJ6uM66tmine.pdf

Juhttarkvara multimeetrile Protek 506

          Juhendaja(d): Fred Valk, kontaktinfo: Fred.Valk@ut.ee

          Annotatsioon: Antud bakalaureusetöö eesmärgiks on kirjutada programm, mis võimaldab koguda andmeid multimeetrist Protek 506.

          Arendatav programm peaks lihtsustama andmete lugemist multimeetrist, võimaldama mõõdetavate andemete kuvamist reaalajas ning

          rakendama mõõdetud andmetele lihtsamaid andmetöötlusfunktsioone. Töö tulemusena valmiva programmi eesmärgiks on lihtsustada füüsika

           praktikumides õpitava mõistmist ning anda tudengitele võimalus saada uuritavatest protsessidest parem ülevaade. Nimetatud multimeetreid

          on praktikumide tarvis ostetud 20 tk.

Kõrgepinge väljastamise arvutijuhitava süsteemi koostamine ja katsetamine

          Juhendaja(d): Janek Uin, kontaktinfo: janek.uin@ut.ee, Tähe 4-208

          Annotatsioon: Töö sisuks on suure täpsusega andmehõiveseadme ning kõrgepingeallika baasil arvutijuhitava kõrgepinge väljastamise

          süsteemi koostamine ning selle omaduste hindamine. Töö tulemusena peaks valmima terviklik seade, mida oleks võimalik igapäevases töös

Mehhaanikapraktikumi töö “Kiirendusega kulgliikumise kinemaatika ja dünaamika seaduste

kontrollimine Atwoodi masinaga” ajamõõtmise süsteemi ja tööjuhendi moderniseerimine

          Juhendaja(d): Janek Uin, Eduard Tamm, kontaktinfo: janek.uin@ut.ee, Tähe 4-208; eduard.tamm@ut.ee, Tähe

          Annotatsioon: Töös tuleb projekteerida ja ehitada taimer üksteisele järgnevate sündmuste vaheliste ajavahemike mõõtmiseks, hinnata nii

          taimeri enda kui andurite reaktsiooniaegadest tingitud mõõte­määramatusi. Ehitatud taimerit kasutades tuleb täpsustada seadme konstantide

          väärtusi ja uurida hõõrdejõudude mõju katsetulemustele.

FouKG tekke imitatsioonuuringud (modelleerimine MATLABis või MULTIPHYSICSis)

          Juhendaja(d): Jüri Vedru, kontaktinfo: juri.vedru@ut.ee

          Annotatsioon: Töö on teoreetilise ja matemaatilise iseloomuga. Koos kogenumate kolleegidega tuleks tegelda elektromagnetilise välja

          võrrandite arvutil lahendamisega inimese rindkerepiirkonna numbriliste mudelite korral, selli(t)e mudeli(te) konstrueerimisega, et nende abil

          imiteerida Foucault' kardiogrammi teket mõõtmiste korral inimesel. Töö eeldab huvi ja oskusi elektromagnetvälja teooria alal. Teema on

          mõeldud meditsiinitehnoloogia eriala üliõpilastele.

Heeliumi nivoo kontroller krüosüsteemile

          Juhendaja(d): Margus Rätsep, Agu Anijalg, kontaktinfo: mratsep@fi.tartu.ee, anijalg@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Süsteem koosneb optilisest krüostaadist, temperatuuriandurist, küttekehast ja gaasivoolu regulaatorist. Eesmärk on teha valmis

           mikroprotsessoril põhinev elektrooniline seade heeliumi nivoo ja temperatuuri stabiliseerimiseks ning kontrollitud muutmiseks

          mõõtekambris.Töö eeldab praktilisi oskusi ja kogemusi mikrokontrolleri programmeerimise alal, sobib eelkõige informaatika eriala tudengile.

Lõputööde andmebaas

          Juhendaja(d): Toomas Plank, kontaktinfo: toomas.plank@ut.ee

          Annotatsioon: Veebipõhise andmebaasi  (tudengi liides, administreerimise liides jne) programmeerimine.

          Andmebaas tuleb programmeerida MS Visual Studio 2008 keskkonnas, keeles C#

Pinnasadestiste fraktalanalüüs

          Juhendaja(d): V. Sammelselg, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee

          Annotatsioon: Töös tutvutakse kujutise fraktalanalüüsiga ja rakendatakse seda pinnasadestiste teravikmikroskoopiliste kujutiste abnalüüsiks.

Teravikmikroskoopia kujutise informatiivsus – selle õngitsemine erinevate pildiprogrammidega

          Juhendaja(d): V. Sammelselg, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee

          Annotatsioon: Töös tutvutakse ja rakendatakse erinevaid teravikmikroskoopia kujutise töötlemise programme nagu IP AutoProbe Image

          (Veeco), SPIP (Image Metrology), WSxM (Nanotec Electrónica) jt.

Teraviklitograafia tarkvara juurutamine

          Juhendaja(d): V. Sammelselg, A. Tarre, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee

          Annotatsioon: Töös juurutatakse teravikmikroskoopia litograafia meetod, pannes tööle spetsiifilise tarkvarapaketi ning vajadusel/võimalusel

          täiustatakse seda tarkvara.

Füüsika õppekava üliõpilastele pakutavad bakalaureusetööd

          Juhendaja(d): , kontaktinfo:

          Annotatsioon:

Arukate Materjalide ja Seadmete Labor on interdistiplinaarne töögrupp, mis uurib

elektroaktiivseid polümeeerseid materjale ning nende rakendusi robootikas. Meie poolt

pakutavate tööde kohta saad pikemalt lugeda http:/www.ims.ut.ee/Student_projects        Juhendaja(d): , kontaktinfo:

          Annotatsioon:

Elementaarergastuste uurimine tugevalt korreleeruvate kristallide kiledes ja eralduspindadel

          Juhendaja(d): A. Sherman, kontaktinfo: alexei@fi.tartu.ee, http://eeter.fi.tartu.ee/sherman.htm

          Annotatsioon: Töö on orienteeritud üliõpilasele, kes spetsialiseerub teoreetilises füüsikas. Viimasel ajal tahkiste kontaktid, mis sisaldavad

          tugevalt korreleeruvaid kristalle, äratavad tähelepanu perspektiivsete tehnoloogiliste materjalidena. See on võrdlemisi uus uurimisala hea

          arendusperspektiiviga. Konkreetsem probleemi tõstatamine sõltub üliõpilase koolitusest ja motivatsioonist.

Elektrilise ja optilise aerosoolispektromeetri mõõtmistulemuste võrdlev analüüs

          Juhendaja(d): Aadu Mirme , kontaktinfo: aadu.mirme@ut.ee, Tähe 4-215

          Annotatsioon: Mõlemad pealkirjas nimetatud spektromeetrid mõõdavad aerosooliosakeste jaotust nende lineaarmõõtme järgi (mõõtmespektrit,

           kuid füüsikaliste mõõteprintsiipide erinevuse tõttu ei ole mõõtmistulemused mitte alati kokkulangevad. Töö ülesandeks on tulemuste analüüsi

          alusel välja selgitada nende erinevuste sõltuvus osakeste suurusest ja nende füüsikalistest omadustest, mis omakorda olenevad

          meteoroloogilistest tingimustest.

Aerosooli mikrofotodel leiduva info statistiline uurimine

          Juhendaja(d): Aare Luts, kontaktinfo: aare.luts@ut.ee, Tähe 4-206, tel 737 5555

          Annotatsioon: Juba ajalooliselt on olemas hulk aerosooli mikrofotosid, millel leiduv info on paraku suuresti läbi uurimata. Kaasajal saab nende

          fotode käsitlemiseks kasutada pilditöötluse riistvara ja -meetodeid. Töö sisuks oleks leida/sobitada/täiustada pilditöötluses tuntud meetodeid,

          seda eesmärgiga saada kätte mikrofotodel leiduv statistiline informatsioon.

ECMWF prognooside paikapidavuse testimine

          Juhendaja(d): Aarne Männik , kontaktinfo: aarne.mannik@ut.ee, Tähe 4-213, tel 737 6296, 666 0940

          Annotatsioon: Töö sisuks on Euroopa keskulatusega prognooside keskuse deterministliku mudeli väljundi võrdlus vaatlusandmetega. Valitud

          jaamades võrreldakse aasta 2006 prognoose ja vaatlusandmeid eesmärgiga saada usaldusväärsuse hinnanguid ECMWF deterministliku

          mudeli jaoks Eesti lokaalsetes tingimustes. Tulemused vormistatakse bakalaureusetööna. Uurimused on edaspidi arendatavad magistritööks.

          Eeldatakse: huvi keskkonnaprotsesside modelleerimise vastu ja läbisaamist arvutiga. Kasuks tuleb ka mõningane sõprus matemaatikaga.

Meteoradari kalibreerimiseksperiment

          Juhendaja(d): Aarne Männik, kontaktinfo: aarne.mannik@ut.ee, Tähe 4-213, tel 737 6296, 666 0940

          Annotatsioon: Töö sisuks on Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituudi Harku meteoradariga kalibreerimiseksperimendi läbiviimine. Töö

          sobib hea tehnilise taibuga ja arvutihuvilisele tudengile, kes soovib oma edaspidise teadustegevuse siduda meteoradarite kasutamisega

          meteoroloogias. Tudengilt eeldatakse pikemaajalist huvi jätkata radarite teemaga doktorikraadini. Uurimused on edaspidi arendatavad

          magistritööks. Eeldatakse: huvi keskkonnaprotsesside modelleerimise vastu ja läbisaamist arvutiga. Kasuks tuleb ka mõningane sõprus

Metsade tuleohu hinnangute süsteemi välja arendamine

          Juhendaja(d): Aarne Männik , kontaktinfo: aarne.mannik@ut.ee, Tähe 4-213, tel 737 6296, 666 0940

          Annotatsioon: Töö sisuks on Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituudis kasutatava metsade tuleohu hinnangute metoodika

          moderniseerimine. Tuleb luua vaatlustel või meteoprognoosidel põhinev tuleohu hinnangute arvutisüsteem. Tulemused vormistatakse

          bakalaureusetööna. Uurimused on edaspidi arendatavad magistritööks. Eeldatakse: huvi keskkonnaprotsesside modelleerimise vastu ja

          läbisaamist arvutiga. Kasuks tuleb ka mõningane sõprus matemaatikaga.

Biomolekulide vastastikmõjude uurimine kõrgete rõhkude kasutamisega

          Juhendaja(d): Aleksandr Ellervee, Arvi Freiberg, kontaktinfo: ellervee@fi.tartu.ee, arvi.freiberg@ut.ee

          Annotatsioon: Meid ümbritsev keskkond mõjutab meie käitumist. See teada-tuntud tees toimib samuti ka mikromaailmas aatomite ja

          molekulide tasemel. Kõrge väline rõhk nihutab aatomeid/molekule üksteisele lähemale muutes osakestevahelisi interaktsioone. Tulemusena

          muutuvad aine karakteersed spektrid, mis võimaldabki neid mõjusid süstemaatiliselt uurida. Bakalaureusetöö tasemel tutvutakse

          kõrgrõhutehnikaga (optilise kõrgrõhuraku konstrueerimine ja ehitus, kõrgete (suurusjärgus 10 kbar) rõhkude mõõtmine), lihtsamate

          spektraalsete (neeldumis- ja kiirgusspektrite) mõõtmiste metoodikaga, õpitakse katsetulemuste analüüsi (kasutades Origini ja Mathcadi) ning

          tulemuste vormistamist. Magistri/doktoritöö tasemel uuritakse biomolekulide (ftalotsüaniinid, porüriinid, klorofüll, bakterklorofüll, jt) ja nende

          agregaatide spektraalseid iseärasusi kõrgete rõhkude all. Detailne arusaamine molekulaarsete agregaatide spektrite kujunemisest ja nende

          peentimmimise mehhanismidest aitab paremini mõista, kuidas fotosünteetilised organismid ammutavad päikeseenergiat ja spektraalselt

          kohanevad äärmuslike keskkonnaoludega. Vastavaid bio-mimeetilisi ideid saab loodetavasti ära kasutada tuleviku energeetikamudeli

          väljatöötamisel, mis asendaks seniseid suhteliselt kalleid ja keskkonda koormavaid tehnoloogiaid. Katseline töö sobib rakendusfüüsika,

          materjaliteaduse, infotehnoloogia või keskonnatehnoloogia eriala õppuritele.

Li4SiO4 – materjal tulevikuenergeetika (termotuuma) reaktorile – elektronergastused ja

defektide roll

          Juhendaja(d): Aleksandr Luðtðik, kontaktinfo: luch@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Sel aastal alustati Prantsusmaal kõigi aegade kalleima füüsikalise ja tehnoloogilise eksperimendi ehitamist (nn ITERi projekt),

          mis peaks andma vastuse küsimusele, kuidas ja millal laheneb või leeveneb inimkonna energiaprobleem. Sinna koondatakse kogu maailma

          tipptehnoloogia ning teaduspotentsiaal. Üks olulistest sõlmedest on selles triitiumi tootev ja neutronite kineetilist energiat soojusenergiaks

          muundav nn “blanket” moodul. Ühe võimalusena on selles pakutud kasutada Li4SiO4 keraamikat. Mõistagi peab selline materjal olema suure

          radiatsioonikindlusega. Selle materjali elektronergastuste uurimist on hiljuti alustatud ka TÜ FI-s, mis kuulub materjalide radiatsioonikindluse

          uurimisel maailma tunnustatuimate tippkeskuste hulka. Li4SiO4 kristallvõre defektide tuvastamine optiliste meetoditega on üks võimalikest

          vajalikest rakendustest, mille uurimisega on algust tehtud, aga probleemide lahendamine nõuab hulga lisajõudu. ITER ja sellele järgnev DEMO

           projekt on tulevikus ka üks võimalikke suuri rahvusvahelisi tööandjaid, kuhu oodatakse hulgaliselt noori ja kvalifitseerituid inimesi.

Elektroaktiivsete polümeeride eksperimentaalne uurimine

          Juhendaja(d): Alvo Aabloo, kontaktinfo: alvo.aabloo@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on uurida ja modifitseerida, elektroaktiivseid polümeerseid materjale, mis on aluseks abil töötavatele

          kunstlihastele. Vt. ka http://eap.jpl.nasa.gov/. Töö eeldab huvi soovi tegeleda polümeersete materjalide ja nende interfeissidega. Edasine

          tegevus doktorantuuri raames on ülimalt teretulnud. Vajalik on soov ja huvi õppida/töötada väljaspool Eestit nii lühema kui ka pikema ajaliselt.

IPMC elektronmehaanlisi omadusi uuriva seadme juhtimine

          Juhendaja(d): Alvo Aabloo, kontaktinfo: alvo.aabloo@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on täiustada eksperimentaalset seadet, mis mõõdab elektroaktiivsete polümeeride elektromehaanilisi omadusi.

           Materjale kasutatakse kunstlihastena erinevates rakendustes. Töö tulemuseks peab valmima moodul, mis võimaldab seadet juhtuda USB

          kaudu. Vt. ka http://eap.jpl.nasa.gov/ , http://www.ims.ut.ee/wiki/index.php/Image:01-06-06IPMCJ6uM66tmine.pdf

Erinevate satelliidipildi atmosfäärikorrektsiooni algoritmide võrdlemine

          Juhendaja(d): Andres Kuusk, kontaktinfo: andres@aai.ee, Tõravere, tel 741 0152

          Annotatsioon: Praegusel ajal on maailmas kasutusel mitmeid satelliidiinfo atmosfäärikorrektsiooniks kasutatavaid atmosfääri kiirguslevi

          programmipakette (6S, LOWTRAN, MODTRAN, SMAC jne.). Tuleks rakendada olemasolevatele satelliidipiltidele erinevaid programmipakette

          ja hinnata, kui suured erinevused tulevad korrigeeritud piltides.  Võimalikud edasiarendused magistri- ja doktoritööks.

Järvselja metsade Landsat ETM+, CHRIS/Proba ja Hyperion peegeldumisandmete võrdlev

          Juhendaja(d): Andres Kuusk, kontaktinfo: andres@aai.ee, Tõravere, tel 741 0152

          Annotatsioon: Kasutades 10.07.2005 mõõtmisandmeid. Pildid on olemas, georegistreerimine ja atmosfäärikorrektsioon tehtud.

Kolme Järvselja puistu spektraalsete heleduskordajate aegrida (20 a.) mõõdetuna

          Juhendaja(d): Andres Kuusk, kontaktinfo: andres@aai.ee, Tõravere, tel 741 0152

          Annotatsioon: Kolme 100x100 m Järvselja puistu kohta on kogutud väga detailne struktuuri- ja optiliste andmete andmebaas. Soov on

          täiendada seda satelliidipiltidelt mõõdetud spektraalsete heleduskoefitsientide aegreaga. Kasutada on Landsati ja Spoti pildid alates 1986.

Leheoptika mudelite võrdlus ja analüüs

          Juhendaja(d): Andres Kuusk, kontaktinfo: andres@aai.ee, Tõravere, tel 741 0152

          Annotatsioon: Taimkatte kiirguslevis on kasutusel mitu erinevat taimelehtede optilist mudelit, mis lubavad arvutada lehe peegeldumist ja

          läbilaset. Algandmetena kasutatakse mitmesuguste pigmentide kontsentratsioone ja nende neeldumisspektreid. Töö ülesandeks on võrrelda

          erinevaid mudeleid ja võimaluse korral neid edasi arendada. Võimalikud edasiarendused magistri- ja doktoritööks.

Metsa alustaimestiku peegeldumisspektrite analüüs

          Juhendaja(d): Andres Kuusk, kontaktinfo: andres@aai.ee, Tõravere, tel 741 0152

          Annotatsioon: Tartu Observatooriumis mõõdeti 2007. ja 2008. a suvel kolme Järvselja puistu alustaimestiku peegeldumisspektreid

          lainepikkuste vahemikus 350–1100 nm. Töö ülesandeks on nende spektrite muutlikkuse uurimine. Peegeldumisspektrite interpreteerimisel

          saab kasutada Tartu Observatooriumis välja töötatud taimkatte peegeldumismudeleid ja varasemate aastate mõõtmistulemusi.

Metsa kiirguslevi mudeli uurimine

          Juhendaja(d): Andres Kuusk, kontaktinfo: andres@aai.ee, Tõravere, tel 741 0152

          Annotatsioon: Tartu Observatooriumis väljatöötatud metsa kiirguslevi mudeli uurimine. Mudeli komponentide võrdlus metsas läbitulnud

          kiirgusvoogude mõõtmistulemustega. Mudel on programmeeritud Fortran-77-s, mõõtmisandmed on kogutud. Võimalik on edasiarendus

          magistri- ja doktoritööks.

Optilise kiirguse difuusne ja Fresnel'i hajumine silindril

          Juhendaja(d): Andres Kuusk, kontaktinfo: andres@aai.ee, Tõravere, tel 741 0152

          Annotatsioon: Osaliselt peegeldava pinnaga valdavalt matilt silindrilt valguse hajumise arvutuslik uurimine. (Sobib ka magistritööks).

Puistusisene spektraalsete heleduste muutlikkus keskmise lahutusega (17 m) satelliidipiltidel

          Juhendaja(d): Andres Kuusk, kontaktinfo: andres@aai.ee, Tõravere, tel 741 0152

          Annotatsioon: Metsanduslikus mõttes homogeensete puistute satelliidipiltidel hakkab ruumilise lahutuse kasvades ilmnema puistusisene

          muutlikkus. Töö ülesandeks on uurida selle muutlikkuse struktuuri ning püüda siduda seda metsa iseloomustavate parameetritega.

Satelliidipildi atmosfäärikorrektsiooni veahinnang

          Juhendaja(d): Andres Kuusk, kontaktinfo: andres@aai.ee, Tõravere, tel 741 0152

          Annotatsioon: Konkreetse satelliidipildi näitel, kasutades näiteks programmipaketti 6S või MODTRAN, tuletada teoreetilised veahinnangud

          mõnede maapealsete objektide heleduskoefitsientidele erinevates spektripiirkondades. Selleks tuleks anda ette olulistele muutlikele atmosfääri

           komponentidele (aerosool, veeaur, osoon) nende mõõtmisega seotud tüüpilise määramatuse suurusega hälbed ja leida nende hälvete mõju

          valitud objektide heleduskoefitsientidele. Võimalikud edasiarendused magistri- ja doktoritööks.

Vaba vaatesuuna tõenäosus metsas

          Juhendaja(d): Andres Kuusk, kontaktinfo: andres@aai.ee, Tõravere, tel 741 0152

          Annotatsioon: Järvselja metsades tehtud kalasilmapiltidelt vaba vaatesuuna tõenäosuse (taeva nägemise tõenäosuse leidmine, selle

          suundolenevuse uurimine erinevates metsades. Puuderinde läbipaistvus Päikese suunas on peamine valgusreþiimi kujundaja metsas. Vaba

          vaatesuuna tõenäosuse tundmine on oluline ka metsade kaugseires – aerofotode ja satelliidifotode interpreteerimisel. Digitaalsed

          kalasilmapildid on olemas.

Eestisse jõudvate õhumasside liigitus nende päritolu ja trajektoori järgi ning õhumasside

jaotus nende liikide järgi

          Juhendaja(d): Anna Pugatðova , kontaktinfo: kassike@ut.ee, Tähe 4-211, tel 737 5555

          Annotatsioon: Keskkonnafüüsika instituudi Tahkuse õhuseirejaamas Pärnumaal on alates 2004. aastast viieminutilise ajaintervalliga pidevalt

          mõõdetud atmosfääriaerosooli osakeste jaotust nende läbimõõdu järgi (mõõtmespektrit. Spektri kuju sõltub oluliselt Eestisse jõudva õhumassi

           päritolust ja selle massi trajektoori alla jääva ala iseloomust (meri, vähe või tugevasti saastunud maismaa. Töö ülesandeks on internetis

          vabalt saadavat Hysplit mudelit kasutades arvutada Tahkusele jõudnud õhumasside trajektoorid vähemalt ühe aasta kõigi päevade jaoks,

          töötada välja trajektooride liigitus teatud tunnuste järgi ja arvutada trajektooride statistiline jaotus nende liikide järgi. Magistritöös võib tulemusi

          kasutada Eesti atmosfääriaerosooli statistilise mudeli väljaarendamisel, millel on oluline väärtus keskkonnatervishoiu seisukohalt.

Katseseade ja tööjuhend Plancki konstandi määramiseks

          Juhendaja(d): Ants Haljaste, kontaktinfo: ants.haljaste@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on füüsika õppelaborisse sobiva uue laboratoorse töö ülesseadmine ja tööjuhendi koostamine. Uue töö sisuks

          on Plancki konstandi määramine andmetest, mida saadakse mitmesuguste valgusdioodide volt-ampertunnusjoonte ostsillografeerimise ja

          järgneva analüüsi tulemusena. Dioodid valitakse nii, et igaüks neist emiteeriks valgust spektri erinevas piirkonnas. Lõputöö tegija peaks

          valmistama katsestendi ning selle tööd igakülgselt uurima. Töökoht: Eksperimentaalfüüsika ja tehnoloogia instituut

Galaktikate punaste halode probleem

          Juhendaja(d): Antti Tamm, kontaktinfo: atamm@aai.ee, tel 7410 450

          Annotatsioon: Hiljutised uuringud vihjavad, et galaktikate nõrkades välisosades võib leiduda ebatavaliselt punase värvusega tähepopulatsioone,

           mida on raske sobitada senise arusaamaga tähtede ja galaktikate arengust. Kui nn. punaste halode olemasolu leiab kinnitust, siis võib saada

          lahenduse ka oluline osa "tumeda aine" probleemist. Pakutav uurimistöö hõlmab kirjanduse põhjal ülevaate koostamist ning maailma tipp-

          tasemel taevafotode (Hubble kosmoseteleskoop jt.) analüüsimist.

Satelliidipiltide atmofäärikorrektsiooni sõltuvus aerosooli optilistest omadustest

          Juhendaja(d): Anu Reinart , kontaktinfo: reinart@aai.ee, Tartu Observatoorium, Tõravere, tel 741 0278

          Annotatsioon: Töö käigus õpitakse kasutama paketti SeaDAS, mis sobib praegu ühe enamkasutatava sensori, MODIS piltide korrektsiooniks.

          Kuna standardsed meetodid ei anna sobivaid tulemusi Läänemere jaoks, tuleb töö käigus testida erinevaid atmosfääri korrektsiooni võimalusi.

          Vajalik on oskus töötada Linux programmidega. Võimalus töötada osalise koormusega projekti täitmisel.

Vee empiirilise värvusskaala kaliibrimine optiliste mõõtmistega

          Juhendaja(d): Anu Reinart , kontaktinfo: reinart@aai.ee, Tartu Observatoorium, tel 741 0278

          Annotatsioon: Vee värvus on oluline parameeter, mis iseloomustab valguse jaotust vees ning ka selle tagasi­hajumist kaugseire sensorini.

          Inimsilm suudab värvust hästi eristada, kuid sellele arvulise väärtuse andmiseks puuduvad meil võimalused. Hüdrometeoroloogia teenistuste

          kasutuses olid pikka aega komplektid, mis sisaldavad nummerdatud näidiseid erinevate värvustega vetest. Vee värvuse hinnang saadi

          loodusliku veeproovi visuaalsel võrdlemisel selle näidisega. Tänapäevaste meetodite kohaselt määratakse vee värvus spektrofotomeetriliselt.

          Selleks, et siduda aastate­pikkusi vee värvuse aegridasid uute meetoditega, tuleks näidised optiliselt kalibreerida ning arvutada ajaloolised

          andmed ümber ja võrrelda neid uute tulemustega. Lõputöö sobib nii keskkonnatehnoloogia, keskkonnafüüsika kui ka hüdrobioloogia eriala

          üliõpilastele ja on edasiarendatav magistritööks. Töö toimub esialgu laboris veeproovidega ja juba kogutud andemetega, kuid edaspidi on

Stohhastilised efektid I liiki faasisiirdega süsteemides

          Juhendaja(d): Artjom Vargunin, Teet Örd, kontaktinfo: bh@ut.ee, teet.ord@ut.ee

          Annotatsioon: Töö on orienteeritud üliõpilasele, kes spetsialiseerub teoreetilise/matemaatilise füüsika erialale. Töö käigus tuleks omandada

          vajalikud teadmised juhuslike protsesside teooriast ja faasisiirete teooriast. Kasutada oleks vaja nii analüütilisi kui ka numbrilisi

          uurimismeetodeid. Üheks konkreetseks ülesandeks on stohhastilise resonantsi nähtuse väljaselgitamine ning stohhastilise resonantsi ja

          faasisiirde anomaaliate vahekorra uurimine ruumiliselt piiratud I liiki faasisiirdega süsteemides. Läbiviidav analüüs sisaldab võrdlust vastavate

          katseandmetega ja juba saadud tulemustega II liiki faasisiirdega süsteemide jaoks. Rakendused: ferroelektrilised osakesed, granuleeritud

          ferroelektrikud jm. Võimalikud edasiarendused magistri- ja doktoritööks.

Deformatsiooni mõõtmine ferroelastsetes materjalis polarisatsioonmikroskoobiga

          Juhendaja(d): Artur Suisalu, kontaktinfo: artur.suisalu@ut.ee

          Annotatsioon: Polarisatsioonmikroskoobiga määrama kristallitelgede kõrvalekallet ferrofaasi erinevates doomenites parafaasi kristallitelgede

          suhtes. Kõrvalekalde nurkade kaudu on võimalik hinnata deformatsiooni suurust, mis sõltub ka kristalli temperatuurist. Mõõtmistulemusi saab

          publitseerida teadusajakirjas, sest pakuvad laiemat huvi vastavas valdkonnas. Uurimistööd saab teostada Füüsika Instituudis Riia tn. 142.

Mehaanilise pingevälja võimendamine komposiitmaterjalis

          Juhendaja(d): Artur Suisalu,  A. Kuznetsov, kontaktinfo: artur.suisalu@ut.ee

          Annotatsioon: Võtame ühe pleksiklaasist kuulikese ja sulgeme sinna sisse ühe väikese Sm2+dopeeritud kristalli tükikese. Asetame saadud

          mõõteobjekti kõrgrõhu rakku. Mõõtes Sm2+ iooni luminestsentsispektri nihet sõltuvalt rakendatud hüdrostaatilisest rõhust, hindame kui suur

          on kristallile mõjuv pingevälja suurus. Võrdleme, kas pleksiklaasi sees olev pinge on suurem kui rakendatud hüdrostaatiline rõhk. Uurimistööd

          saab teostada Füüsika Instituudis Riia tn. 142.

Üliõhukeste isolaatorkilede fotoelektronspektroskoopia

          Juhendaja(d): Arvo Kikas, kontaktinfo: Arvo.Kikas@ut.ee

          Annotatsioon: Töö sisuks on isolaatorkilede omaduste uurimine fotoelektronspektroskoopia abil. Tööks vajalikud eksperimentaalsed

          mõõtmised viiakse läbi vastvalminud pinnafüüsika uurimisseadmel Füüsika Instituudis.

Kõrge puhtusastmega MgO kristallide kasvatamine ning optiliste omaduste uurimine

          Juhendaja(d): Eduard Feldbach, Aarne Maaroos, kontaktinfo: eduard.feldbach@ut.ee; maaroos@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: MgO on isolaatormaterjal, mille rakendused ulatuvad plasmateleritest kuni optoelektrooniliste seadmeteni. Antud töö käigus tuleb

           läbi viia kõrge sulamistemperatuuriga (»2850 °C) ülipuhaste MgO kristallide kasvatamine kaarleek-meetodil. Töös tuleb omandada ka optilise

          spektroskoopia metoodika laias spektraalpiirkonnas (nähtavast kuni nn vaakum-ultravioletini). Uurimistöö on osaliselt seotud TÜ Füüsika

          Instituudi koostööprojektiga firmaga Samsung.

Nanokristallide süntees ja optiliste omaduste uurimine

          Juhendaja(d): Eduard Feldbach, Marco Kirm, kontaktinfo: eduard.feldbach@ut.ee; marco.kirm@ut.ee

          Annotatsioon: Tänapäeva optilistes tehnoloogiates leiavad järjest enam rakendust nn nanomõõtmetega objektid (lineaarmõõtudega

          mõnikümmend nm) – nanokiled, nanotorud, nanokristallid (nt puhtad ja Ce lisandiga Y3Al5O12, ZrO2), kus füüsikalised omadused on suuresti

          sõltuvad just mõõtmetest. Pakutava eksperimentaalse uurimistöö käigus tuleks omandada arusaam nanokristallide sünteesi põhimõttetest, nii

           klassikalise kui kaasaegse mikroskoopia võimalustest (AFM, SEM) kui ka mõned optilise spektroskoopia meetodid.

Oksiidkilede uurimine termoluminestsentsi meetodil

          Juhendaja(d): Eduard Feldbach, Marco Kirm, kontaktinfo: eduard.feldbach@ut.ee; marco.kirm@ut.ee

          Annotatsioon: Mikroelektroonika komponentide mõõtmete vähendamise areng on jõudnud staadiumi, kus ränidioksiidkilel põhineva

          isolatsioonikihi paksust pole enam võimalik vähendada. Asenduseks on pakutud SiO2-st mitu korda suurema dielektrilise läbitavusega

          materjale (HfO2, ZrO2, jt), millede lekkevoolud oleksid siis sama paksuse juures vastavalt mitu korda väiksemad. Samal ajal saab mõne

          nanomeetri paksuse kile puhul otsustavaks juba mõne üksiku kristallvõre defekti või lisandaatomi olemasolu, mis võib hävitada kogu seadme

          funktsionaalsuse. Seega on defektide diagnostika siin otsustava tähtsusega ja vastavate meetodite arendamine suure rakendusliku

          kaaluga.Termoluminestsentsi meetodil saab määrata mitmeid defektide poolt tekitatud laengukandjate lõksude parameetreid. FI-s on välja

          töötatud metoodika termoluminestsentsi ergastamiseks õhukestes kiledes elektronkiire abil ja termopiigis kiirgusspektri mõõtmiseks tundliku

          footonloendussüsteemi abil. Ülalmainitud materjalide uurimisel teeb TÜ FI koostööd Euroopa juhtiva mikrokiipide tootjaga Infineon.

Aerosoolse saaste taseme korrelatsioon meteoroloogiliste tingimustega ja õhumassi

päritoluga Tahkuse õhuseirejaama andmete põhjal

          Juhendaja(d): Eduard Tamm , kontaktinfo: eduard.tamm@ut.ee, Tähe 4-211, tel 737 5555

          Annotatsioon: Keskkonnafüüsika instituudi Tahkuse õhuseirejaamas Pärnumaal on alates 2004. aastast viieminutilise ajaintervalliga pidevalt

          mõõdetud atmosfääriaerosooli osakeste jaotust nende läbimõõdu järgi (mõõtmespektrit. Samas registreeritakse sama ajaintervalliga ka

          meteoroloogilisi suurusi. Aerosoolse saaste taset saab hinnata osakeste mõõtmespektrist etteantud mõõtme­vahemikku jääva summaarse

          ruumalakontsentratsiooniga. Töö ülesandeks on uurida korre­latsioone aerosoolse saaste taseme ja meteoparameetrite vahel.

          Koopereerudes Anna Pugatðova juhendatava töö täitjaga on võimalik leida korrelatsioone ka õhumassi päritoluga.

Galaktika NGC4594 (Sombreero galaktika) massijaotuse uurimine

          Juhendaja(d): Elmo Tempel, kontaktinfo: Tõravere, elmo@physic.ut.ee, elmo@aai.ee, tel 7410 465

          Annotatsioon: Kasutades olemasolevaid programme, modelleerida galaktika nähtava ja tumeda aine jaotus.

Galaktikate tekke modelleerimine

          Juhendaja(d): Elmo Tempel, kontaktinfo: Tõravere, elmo@physic.ut.ee, elmo@aai.ee, tel 7410 465

          Annotatsioon: Galaktikate tekke ja arengu modelleerimine, kasutades nn poolanalüütilist lähenemist. Galaktikad tekitatakse tumedatesse

          halodesse, mille areng on ette antud (numbrilised N-keha mudelid, analüütilised ühinemispuu mudelid). Galaktikate tekke modelleerimisel

          kasutatakse analüütilisi valemeid erinevate protsesside kirjeldamiseks galaktikates (gaasi jahtumine, täheteke, supernoovade ja mustade

          aukude mõju, galaktikate põrked jne). Tarvilik programmeerimisoskus.

Tumeda aine tihedusjaotuse uurimine galaktikates

          Juhendaja(d): Elmo Tempel, kontaktinfo: Tõravere, elmo@physic.ut.ee, elmo@aai.ee, tel 7410 465

          Annotatsioon: Uurida tumeda aine tihedusjaotust galaktikates. Töö eesmärgiks on mõista, kuidas nähtava (barüonaine) jaotus mõjutab tumeda

           aine jaotust.

Monte Carlo meetod omaneeldumise ja kointsidents-summeerimise parandite hindamisel

gammaspektromeetrias

          Juhendaja(d): Enn Realo , kontaktinfo: enn.realo@ut.ee, Riia 142, tel 737 4798

          Annotatsioon: Gammakiirguse omaneeldumine proovis ja kointsidents-summeerimine on nähtused, mis olulisimalt mõjustavad

          gammaspektromeetrilise analüüsi tulemusi ja nõuavad asjakohast korrigeerimist, eriti väikese radioaktiivsusega keskkonnaproovide puhul.

          Kasutades Ge-pooljuhtdetektori efektiivsuse simuleerimisel Monte Carlo meetodit gamma-kiirgavate proovide erineva geomeetria puhul,

          leitakse lihtsad matemaatilised seosed omaneeldumise ja kointsidents-summeerimise parandite hindamiseks praktilise analüüsi tarvis.

          Simuleerimisel kasutatakse tarkvarapaketti Gespecor2; ORIGIN v. MATHCAD tarkvara tundmine on kasulik.

Parvesõrmed Milleeniumi ruumalas

          Juhendaja(d): Enn Saar, kontaktinfo: Tõravere, saar@aai.ee, tel 7410 450

          Annotatsioon: Kiirusmoonutused tekitavad vaadeldud parvedes nn "jumala sõrmede" ehk parvesõrmede efekti. Me lähtume numbrilisest

          galaktikajaotuse mudelist (Milleenium, galaktikad 500 Mpc suuruses kuubis), uurime parvesõrmede omadusi ja võimalusi kiiruste ruumi pildi

          põhjal taastada tegelik suuremastaabiline ruumstruktuur. Tööriistad – Saksa Virtuaalobservatoorium (web, sql) ja suvaline


Madalaenergeetiliste elektronide difraktsioon

          Juhendaja(d): Ergo Nõmmiste, kontaktinfo: ergo@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Töö sisuks on tutvumine madalaenergeetiliste elektronide difraktsiooni (LEED) kui tahkise pinna uurimise meetodiga ning

          osalemine metoodika juurutamisel FI pinnauuringute kompleksis.

Madalaenergeetiliste elektronide difraktsiooni (LEED) kasutamine pinnauuringutes

          Juhendaja(d): Ergo Nõmmiste, Väino Sammelselg, kontaktinfo: ergo@fi.tartu.ee, sam@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Töö sisuks on tutvumine LEED metoodikaga ja selle metoodika juurutamine FI pinnauuringute kompleksis. Samuti erinevate

          pinnastruktuuride analüüs.

Molekulide lennuaja massi- ja fotoelektronspektroskoopia

          Juhendaja(d): Ergo Nõmmiste, Vambola Kisand, kontaktinfo: ergo@fi.tartu.ee, vamps@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Töö sisuks on nii tahkiste kui vedelike auru(molekulaarses) faasis fragmentatsiooniprotsesside uurimine. Töö eksperimentaalne

           osa toimub MAX-labis Lundi ülikoolis kiirekanalitel 52 ja I411 (footoni energiad vastavalt 5-30 eV ja 100-1000 eV). Tulemuste töötlus toimub FI

          röntgenspektroskoopia laboris.

Galaktikagruppide ja -parvede võrdlemine

          Juhendaja(d): Erik Tago, kontaktinfo: Tõravere, erik@aai.ee, tel 7410 450

          Annotatsioon: Galaktikasüsteeemide hierarhia Universumis ulatub üksikgalaktikatest, galaktikapaaridest, gruppidest, parvedest kuni

          superparvede ja superparvede-tühikute võrguni. Sloani ja 2dF galaktikate ülevaadetest saadud gruppide ja parvede põhjal tuleks leida, kas

          peamiste süsteemide – gruppide ja parvede – vahel on vaid kvantitatiivne erinevus (galaktikate arv) või on need omadustelt ja tekkelt erinevad.

          Metoodika ja töövahendid samad, mis eespool.

Infrapunateleskoobi "Spitzer" rakendused kosmoloogias

          Juhendaja(d): Erik Tago, kontaktinfo: Tõravere, erik@aai.ee, tel 7410 450

          Annotatsioon: Üks olulisemaid praeguseid kosmoseteleskoope on NASA infrapunapikksilm "Spitzer", millelt tuleb suur hulk uudseid

          vaatlusandmeid. Tuleks uurida, missugust rakendust on "Spitzer" saanud kosmoloogia probleemide lahendamiseks. Põhiliselt referatiivne töö.

GPS ja raadiosondi meetoditel mõõdetud sadestatava veeauru analüüsimine Sodankylä

          Juhendaja(d): Erko Jakobson , kontaktinfo: erkok@ut.ee, Tähe 4-308

          Annotatsioon: Olemasolevate mõõtmisandmete statistiline analüüs. Meetodite omavahelise kooskõla kontrollimine, süstemaatiliste efektide

          otsimine.

Päikesekiirguse aegridade filtreerimine

          Juhendaja(d): Hanno Ohvril,  Lennart Neiman , kontaktinfo: hanno.ohvril@ut.ee, tel 737 5553, 

          Annotatsioon: Tänapäeval toimub enamus Päikese otsekiirguse mõõtmisi automaatreþiimil, mis tähendab, et mõõtmistulemused

          salvestatakse sõltumata sellest, kas päikeseketas on pilvedega kaetud või ei.  Loomulikult pakuvad huvi ainult pilvevaba päikeseketta korral

          tehtud mõõtmised.  Seega on praktiline vajadus esialgsest aegreast eemaldada (filtreerida mõõtmised, mil päikeseketas oli osaliselt või

          täielikult pilvedega kaetud. Lõputöös tuleks proovida ja võrrelda omavahel erinevaid otsekiirguse filtreerimise algoritme. Lõputöö võiks olla

          esimeseks tutvumiseks päikesekiirguse uurimise ehk aktinomeetriaga.  Huvi tekkimisel võib teema areneda atmosfääri läbipaistvuse,

          aerosooli- või niiskussisalduse  uurimiseks.  Igal juhul oleks edaspidi kasu saadud andmetöötluse oskustest.

Difraktsioonivõre kaasaegse tehnoloogiaga lõikamise võimaluste uurimine.

          Juhendaja(d): Heli Valtna, Rünno Lõhmus, kontaktinfo: heli.valtna@ut.ee, runno.lohmus@ut.ee

          Annotatsioon: Bakalaureuse- või magistritöö teema tehnoloogiahuvilisele füüsikule/materjaliteadlasele, mis haakub laineoptika õppetooli

          temaatikaga. Teemast lähemalt vt  http://www.physic.ut.ee/instituudid/efti/loengumaterjalid/psveebivara/V6rel6put66KirjeldusFIN.pdf

Füüsika trikid (Physics tricks): mis, milleks ja kuidas?

          Juhendaja(d): Henn Voolaid, kontaktinfo: henn.voolaid@ut.ee, tel 375542

          Annotatsioon: Eesmärk: selgitada, kuidas internetis jm esitatud füüsikatrikke saab kasutada füüsika õpetamisel (Mis on trikk? Mis on füüsika

          trikk? Milliseid trikke ja kus pakutakse? Mida ja milleks saab (põhi)koolifüüsika kasutada? /Saab arendada magistritööks/.

Füüsikateatri etenduse stsenaarium

          Juhendaja(d): Henn Voolaid, kontaktinfo: henn.voolaid@ut.ee, tel 737 5542

          Annotatsioon: Eesmärk: koostada füüsikateatri etenduse stsenaarium, mida saaks koolis lavastada. Näidata ära milleks ja kuidas lavastust

          saab kasutada. Saab arendada magistritööks, kui asi lõpeb lavastuse ja selle tulemuste kasutamisega õppetöös.

Interneti materjalide kasutamine gümnaasiumi optikakursuses

          Juhendaja(d): Henn Voolaid, kontaktinfo: henn.voolaid@ut.ee, tel 737 5542

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on leida internetist sobivat materjali gümnaasiumi optikakursuse ilmestamiseks.

Lainete ja osakeste liikumise erinevuse demonstratsioonkatse

          Juhendaja(d): Henn Voolaid, kontaktinfo: henn.voolaid@ut.ee, tel 737 5542

          Annotatsioon: Eesmärk: näidata katseliselt, et lainete ja osakeste läbiminek väikesest avast või möödumine tõkkest toimub erinevalt. Lainete

          korral esineb difraktsioon, osakeste voo korral ei esine. Tuleb vastav katse välja mõelda ning katseriist ehitada.

Milline peaks olema füüsikaõpet sissejuhatav kursus ülikoolis?

          Juhendaja(d): Henn Voolaid, kontaktinfo: henn.voolaid@ut.ee

          Annotatsioon: Eesmärk: välja selgitada vastavaid kursusi lugevate õppejõudude eesmärgid, teiste õppejõudude ja  üliõpilaste ootused ning

          neid võrrelda maailmas tunnustatud autoriteetide seisukohtadega. Selleks tuleks uurida ainekavades sisalduvaid eesmärke ja vestelda

          õppejõududega, viia läbi üliõpilasküsitlusi. /Saab arendada magistritööks.

Muutused koolifüüsika ainekavas viimasel kahekümnel aastal

          Juhendaja(d): Henn Voolaid, kontaktinfo: henn.voolaid@ut.ee

          Annotatsioon: Eesmärk: Välja selgitada teemad ja märksõnad, mis on füüsika ainekavast ära jäänud või lisandunud viimase kahekümne aasta

          jooksul, et seda infot saaksid õppejõud oma loengukursustes arvestada. Töö seisneb ainekavade võrdlemises ja õppejõudude küsitlemises, et

           teada saada, kuivõrd on nemad kursis ainekava muutustega.

Nali füüsikas

          Juhendaja(d): Henn Voolaid, kontaktinfo: henn.voolaid@ut.ee

          Annotatsioon: Eesmärk: leida naljade kasulik ja kahjulik mõju õppimisele, eriti  füüsikaõppele.

          Mis on nali? Milliseid nalju tehakse või saaks teha füüsika tunnis, kuidas neid kasutada õppetöös? Saab arendada magistritööks.

Nüüdisfüüsika kajastumine eri maade ainekavades

          Juhendaja(d): Henn Voolaid, kontaktinfo: henn.voolaid@ut.ee, tel 737 5542

          Annotatsioon: Eesmärk: selgitada, kuivõrd Eesti koolifüüsika ainekava on selles osas erinev või sarnane teiste maade ainekavadega. Andmeid

           tuleb otsida internetist.

Aktiveeritud perovskiitsete oksiidide termoröntgenograafiline uurimine

          Juhendaja(d): Hugo Mändar, kontaktinfo: hugo.mandar@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on määrata aktiveeritud perovskiitsete oksiidide soojuspaisumistegurite temperatuurisõltuvused ning uurida

          võimalikke faasiüleminekuid temperatuuride vahemikus 100-800°C. Töö sisuks on difraktomeetri DRON-2 ja termoröntgenograafia kaamera

          GPVT-1500 tundmõppimine ja võimalusel kaamera temperatuuriregulaatori ümberehitamine arvuti poolt juhitavaks. Termoröntgenograafiliselt

          määratakse perovskiitsete oksiidide soojuspaisumistegurite temperatuurisõltuvused ja uuritakse ainete faasilist koostist ja võimalikke

          faasiüleminekuid temperatuuride vahemikus 100-800°C. Soojuspaisumistegurite ja faasiüleminekute teadmine on vajalik nendest ainetest

          optimaalsete omadustega kütuselementide valmistamisel. Töö eeldab head arvuti kasutamise oskust, huvi ainete kristallstruktuuri uurimise ja

          faasilise koostise määramise vastu, ning eelteadmisi elektroonikast füüsikalise eksperimenditehnika automatiseerimiseks.

Etalonaine valmistamine ja kalibreerimine SAXS analüüsideks

          Juhendaja(d): Hugo Mändar, kontaktinfo: hugo.mandar@ut.ee, 7375537, 7375533

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on valmistada Lupoleen etalonobjekt (orienteeritud polüetüleen) ja määrata selle objekti kalibreerimiskonstandid

           röntgenkiirguse primaarkiirguse suhtes.

          Töö sisuks on esiteks, kuumutusahju konstrueerimine, mis võimaldab läbi viia polümeeride pressimist ja veintamist temperatuuridel

          100–300°C. Teiseks, polüetüleentableti valmistamine pulbrist. Kolmandaks, saadud tableti analüüs röntgenhajumise kaameras KRM–1

          kasutades SAXS meetodit. Analüüsi eesmärgiks on määrata kalibreerimiskonstant, mis võimaldab arutada primaarkiire intensiivsuse

          etalonobjekti hajumiskõvera põhjal. Primaarkiire intensiivsuse teadmine on oluline nii kaamera justeerimise kontrolliks kui ka absoluutsete

          mõõtmiste korral, kus määratakse uuritavas objektid olevate molekulide molekulmasse.

          Töö eeldab huvi materjalide valmistamise ja nende füüsikaliste parameetrite määramise vastu.

Scherreri valemi kehtivuspiiride analüüs Debye funktsiooniga modelleeritud

difraktogrammide põhjal

          Juhendaja(d): Hugo Mändar, kontaktinfo: hugo.mandar@ut.ee, 737 5537, 737 5533

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on teha kindlaks, kui suurtes kristalliidi mõõtmete piirides on rakendatav Scherreri valem, mis võimaldab

          difraktsioonijoone poollaiuse põhjal arvutada kristalliidi röntgenoraafilise suuruse.

          Töö sisuks on erineva suuruse, kuju ja mitmesuguste kristallvõre defektidega kristalliitide (suurus 20...400Å) kristallvõre mudelite koostamine

          ja nende põhjal, kasutades Debye funktsiooni, difraktogrammide arvutamine. Arvutatud difraktsiooniandmete põhjal määratakse Scherreri

          valemist kristalliitide röntgenograafiline suuurus ja kuju ning võrreldakse neid tulemusi kristallvõre mudeli etteantud suurustega. Selle põhjal

          saab hinnata Scherreri valemi rakendatavuse piire.

          Töö eeldab head matemaatika ja arvuti tundmist, huvi ainete kristallstruktuuri uurimise ja matemaatiliste modelleerimiste vastu.

Süsinik-nanotorude kilede struktuuri uurimine  röntgenpeegelduse (XRR) ja -hajumise

(SAXS) meetoditega

          Juhendaja(d): Hugo Mändar, kontaktinfo: hugo.mandar@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on esiteks, välja töötada mõõtmis- ja andmetöötlusmeetodid väikese tihedusega (süsinik-nanotorud, orgaanika,

           polümeerid, makromolekulid, jne.) õhukeste kilede tiheduse, paksuse, kareduse ja fraktaalstruktuuri uurimiseks kasutades olemasolevat

          röntgenpeegelduse meetodit (XRR) ning lähemas tulevikus kasutusele võetavat väikeste nurkade röntgenhajumise meetodit (SAXS). Teiseks,

          teha kindlaks süsinik-nanotorude kilede tiheduse ja kareduse sõltuvused nende valmistamise parameetritest eesmärgiga määrata kilede

          optimaalsed kasvatamise tingimused lähtuvalt soovitud tehnoloogistest vajadustest. Töö sisuks on GIXRD ja XRR meetodite ja vastava

          kaasaegse aparatuuri (difraktomeeter URT-1) ja programmvarustuse (AXES) tundmõppimine ja kasutamine väikese elektrontihedusega

          materjalidest koosnevate kilede füüsikaliste parameetrite määramiseks. Optimaalsete röntgenhajumise andmete kogumise reziimide

          määramine väikese tihedusega kilede korral ei ole lihtsat laadi ülesanne, sest sellistelt kiledelt jälgitaval peegelduskõveral esinev oluline langus

           tekib Braggi nurga <0.15° juures, mis nõuab eriti kitsa primaarkiire (FWHM<0.02°) ning väga suure lahutusvõime kasutamist. Lisaks

          nimetatule raskendab kilele iseloomuliku peegelduskõvera langusserva määramist kile alusmaterjal (koosneb tavaliselt suurema

          elektrontihedusega materjalist võrreldes kile materjaliga), mis annab teise ning tugevama langusserva suurema Braggi nurga juures. Sobivate

          eksperimenditingimuste ja andmetöötlusviiside väljatöötamiseks tuleb viia läbi mõnede erineva tiheduse, lateraalse suuruse ja erinevast

          materjalist valmistatud kilede seeriate XRR analüüsid. Libiseva kiire röntgendifraktsiooni GIXRD uuringutega teostatakse kilede kristallilisuse

          karakteriseerimine. Uuritavad objektid saadakse olemasoleva ja planeeritava koostöö raames TÜ Keemia Instituudi kolloidkeema õppetooliga,

          TÜ Tehnoloogiainstituudi polümeeride uurimisrühmaga, Tallinna Ülikooli keemia õppetooliga ja TÜ Füüsika Instituudi PLD uurimisrühmaga.

          Esialgsed SAXS uuringud, mis võimaldavad määrata objektides olevate nanoosakeste, molekulide, klastrite ja pooride suurusi ning suuruste

          jaotusi, on kavas läbi viia XRR seadmel läbiva kiire meetodil, eesmärgiga õppida tundma SAXS meetodi andmetöötluse võimalusi saada oleva

           programmvarustuse baasil. Põhjalikumad SAXS analüüsid on kavas läbi viia töö edasiarendamise etapis, mil võetakse kasutusele

          rekonstrueeritav SAXS seade. Töö eeldab head arvuti kasutamise oskust, head matemaatika tundmist, huvi materjalide struktuuri

          eksperimentaalse uurimise vastu, huvi ja eelteadmisi elektroonikast füüsikalise eksperimenditehnika automatiseerimiseks. Hea käeline osavus

           ja terav silm tulevad kasuks suurt täpsust nõudvate eksperimentide läbiviimisel. Edasised perspektiivid. Töö peaks jätkuma magistritööna,

          mille loomulikuks jätkuks on omakorda doktoritöö, arendamaks välja SAXS uurimismeetodit röntgenstruktuuranalüüsi uurimisrühma juures.

          Töö teostamiseks on taotletud toetus Eesti Teadusfondilt aastateks 2008-2011. Samuti võib olulise tööperspektiivina silmas pidada loodava

          Eesti Ravimiarenduskeskuse juurde moodustatavat Struktuuriuuringute Laborit. SAXS uurimismeetod on üks olulistest töövahenditest ka

          makromolekulide (valgud, lipiidid, jne.) molekulaar- , fraktaal- ja nanostruktuuri määramisel.

Kaugseire-radiomeetrite kalibreerimismeetodid

          Juhendaja(d): Ilmar Ansko, kontaktinfo: jazov[at]ut.ee

          Annotatsioon:


Gaaslahenduse ja katalüsaatori koosmõju NOx kõrvaldamisel

          Juhendaja(d): Indrek Jõgi, kontaktinfo: indrek.jogi@ut.ee

          Annotatsioon: NOx on üks olulisemaid saasteaineid heitgaasides kuna on keemiliselt aktiivne ning võib veega kokku puutudes happevihmasid

          tekitada. Seetõttu on vaja NOx emissiooni võimalikult palju piirata. NOx eemaldamiseks heitgaasidest on kasutatud nii katalüsaatoreid kui ka

          plasmakeemiat, kuid viimasel ajal on uuritud ka võimalust kasutada mõlemaid meetodeid koos. Gaaslahenduslaboris on senbi uuritud NOx

          eemaldamise efektiivsust dielektrik-barjäärlahenduses TiO2 koostoimel toatemperatuuril ja N2/O2 segudes (veeauru puudumisel). Antud töö

          eesmärk on uurida kuidas mõjub NOx eemaldamise efektiivsusele gaasi ja katalüsaatori temperatuur ning veeauru lisamine. Antud töö on

          edasiarendatav ka magistri ning doktoritööks. Samuti saab töö käigus tekkivaid teadmisi plasmakeemiast ja optilisest spektroskoopiast

          rakendada ka paljude teiste rakenduslike probleemide lahendamisel.

W Serpentis-tüüpi kaksiktähtede kuumade komponentide olemus

          Juhendaja(d): Indrek Kolka, kontaktinfo: Tartu Observatoorium, indrek@aai.ee

          Annotatsioon: Lõputöö füüsika eriala tudengitele eeldatava arenguga magistri- ja doktoritööks. W Serpentis – tüüpi tähed on vastasmõjus

          olevate kaksiktähtede erandlik alaliik. Praeguseks on teada vaid 12 objekti, mis teatud tunnuste järgi liigituvad sellesse gruppi. Tänu

          komponentide suhteliselt väikesele vahekaugusele ja süsteemi kaugelearenenud olekule on vaatlustega leitud tõendeid aine üle­kandumisest

          jahedamalt tähelt kuumemale, aga ka aine väljavoolu kohta kogu süsteemist. Sel viisil moodustub ainet akreteeriva komponendi ümber

          optiliselt paks ketas või ümbris, mis varjutab teda suuremal või vähemal määral ja raskendab  füüsikalise olemuse väljaselgitamist. Lähtuvalt

          sellisest olukorrast vajavadki nimetatud kuumad komponendid täiendavat uurimist. Ülikooli lõputöö kontekstis tuleks süstematiseerida senine

          (eriti viimastel aastatel lisandunud) teave W Serpentis – tüüpi tähtede kohta, uurides eriti uute maapealsete (optiliste) kui ka atmosfääriväliste

          (infrapuna- ja röntgenpiirkond) taevaülevaadete kasutatavust kõnealuse alaliigi nimekirja täien­damiseks. Selle töö käigus peaksid täpsustuma

          piirid, mis eristavad W Ser tähti ühe või teise valitud tunnuse poolest sarnastest kaksiktähtedest. Magistritööks kujuneb uurimuse järgmine

          etapp, mille jooksul analüüsitakse Tõraveres paljude aasta­tega kogutud vaatlusandmeid (ja võimalusel lisatakse töö käigus tehtud uusi

          vaatlusi) tähe RX Cas kohta, mis on üks W Ser klassi tüüpilisi esindajaid. Eesmärgiks on selle objekti kuuma komponendi käitumise

          seletamine ja tema füüsikaliste parameetrite määramine. Doktoridissertatsiooniks vajaliku uurimismahu saab hinnanguliselt siis, kui

          analüüsida lisaks veel paari-kolme W Ser- tüüpi kuuma komponenti ning jõuda seeläbi uute üldistusteni. Eriti väärtuslik oleks seniliigitamata

          objektide leidmine W Serpentis – tüüpi  tähtede hulka. Füüsikatudeng, kes läbib kõik kolm etappi, saab korraliku ettevalmistuse tähefüüsika

          probleemide uurimiseks fotomeetriliste ja spektroskoopiliste meetoditega, omandab vaatlusoskuse ning teadmised astronoomia tarkvara

          rakendamiseks oma töös.


Rikaste galaktikaparvede ümbrus

          Juhendaja(d): Jaan Einasto , kontaktinfo: Tõravere, einasto@aai.ee, 7410 450

          Annotatsioon: Rikkad galaktikaparved on seotud suuremastaabilise galaktikavõrgustikuga sildade ja filamentide kaudu. Kasutades

          vaatlusandmeid (Sloani andmebaasi ja muid parvevaatlusi) uurida detailsemalt galaktikaparvede välisosi ja nende lähemat ümbrust. Tööriistad

           – web, sql, veidi programmeerimist

Bayesi ja klassikalise statistika meetodid aegridade spektraalanalüüsis. Hinnangute täpsus ja

 olulisus

          Juhendaja(d): Jaan Pelt , kontaktinfo: Tartu Observatoorium, http://www.aai.ee/~pelt/

          Annotatsioon: Tuntud on tees (mis lähtub Larry Bretthorsti uurimustest), Bayesi tüüpi meetodite olulistest eelistest tavalise Fourier analüüsiga

          võrreldes. Ometi on ka vastupidiseid arvamusi. Kuna juba on jooksmas ja veelgi rohkem on plaanitud massilisi fotomeetrilisi eksperimente,

          siis on oluline leida optimaalsed ja sealjuures automaatsed meetodid andmetulva analüüsimiseks.Teema raames tuleks läbi viia arvutuslik

          uurimus erinevate meetodite võrdlemiseks. Teema nõuab mõningat ettevalmistust matemaatilise statistika ja matemaatilise füüsika vallas

          (Fourier' teisendused jms.). 

Kandevsageduse sobitamise meetodi rakendamine magnetiliselt aktiivsete muutlike tähtede

heleduskõverate uurimiseks

          Juhendaja(d): Jaan Pelt , kontaktinfo: Tartu Observatoorium, http://www.aai.ee/~pelt/

          Annotatsioon: Teema on oluline Päikese-sarnaste tähtede uurimisel. Kuna Päike on vaadeldav detailides, siis on uurijate ootused Päikesega

          sarnaste tähtede uurimisel kõrgendatud. Loodetakse leida Päikesel tuntud nähtusi (differentsiaalne pöörlemine, tsüklilisus jms) ka nende

          juures. Ometi on kasutatav informatsioon (põhiliselt fotomeetria, harvem spektrid) väga kasin (kui võrrelda Päikesega). Teema raames tuleks

          uurida kandevsageduse sobitusmeetodi rakendatavust magnetiliselt aktiivsete tähtede heleduskõverate uurimisel. Meetod ise on pärit

          kommunikatsiooniteooriast. Teema nõuab mõningat ettevalmistust matemaatilise statistika ja matemaatilise füüsika vallas (Fourier'

          teisendused jms.).


Kiirete protsesside fotomeetria nõrkade vaatlusobjektide jaoks

          Juhendaja(d): Jaan Pelt , kontaktinfo: Tartu Observatoorium, http://www.aai.ee/~pelt/

          Annotatsioon: Nõrkade objektide vaatlustel on oluliseks probleemiks footonite vähene arv ajaühikus. Selleks, et koguda statistiliselt oluline hulk

          footoneid, peab integreerimisaeg (footonite kogumiseks) olema piisavalt pikk. Samal ajal võivad objektis toimuvad muutused olla lühemad kui

          integreerimisaeg. Kas ja kuidas on võimalik uurida objektis toimuvate kiirete muutuste statistilisi omadusi  lähtudes mõõtandmetest, mis on

          kogutud pikemaid integreerimisaegu kasutades? Teema puudutab põhiliselt andmetöötluse faasi ja nõuab mõningat ettevalmistust

          matemaatilise statistika ja matemaatilise füüsika vallas (Fourier' teisendused jms).

Aerosooli tekke modelleerimine

          Juhendaja(d): Jaan Salm, kontaktinfo: jaan.salm@ut.ee, Tähe 4-206, tel 737 5555

          Annotatsioon: Töö sisuks on aerosooli tekke kaasaegse modelleerimisprogrammiga tutvumine ning selle programmi praktiline rakendamine.

          Atmosfääri aerosooli tekkemehhanismi uuritakse intensiivselt, kuid seni ei ole see piisavalt selge. Nimetatud programmist on modelleerimisel

          olulist abi loota. Töö tegemiseks piisab tavalisest arvutikasutamise oskusest.

Õhu puhastamise võimalus elektriliselt laetud osakeste abil

          Juhendaja(d): Jaan Salm, kontaktinfo: jaan.salm@ut.ee

          Annotatsioon: Tegemist on ühe või mõlema polaarsusega klasterioonide tekitamisega suletud ruumis. Klasterioonid laevad elektriliselt

          suuremaid õhus hõljuvaid tolmu vms osakesi ja viimatinimetatuid eemaldatakse elektrivälja abil. Selline protsess võib leida rakendust pooljuht-

          integraalskeemide ehk mikrokiipide tootmise ruumides, milles nõutakse eriti puhast atmosfääri, farmaatsiatööstuse ruumides, aga ka

          tavalistes elu- ja tööruumides. Piisav on piirduda referatiivse uurimistööga erialase kirjanduse põhjal, aga on võimalik edasi minna ka


Galaktikate valimite koostamine Sloan'i taevaülevaate (SDSS) basil

          Juhendaja(d): Jaan Vennik , kontaktinfo: vennik@aai.ee

          Annotatsioon: Töö sisu: Sloan'i andmebaasiga tutvumine; galaktikate valimite koostamine teatud tunnuste alusel; nõrkade galaktikate

          morfoloogiline klassifitseerimine 'SDSS Sky Server' vahenditega.

Mehhaanikapraktikumi töö “Kiirendusega kulgliikumise kinemaatika ja dünaamika seaduste

kontrollimine Atwoodi masinaga” ajamõõtmise süsteemi ja tööjuhendi moderniseerimine

          Juhendaja(d): Janek Uin, Eduard Tamm, kontaktinfo: janek.uin@ut.ee, Tähe 4-208; eduard.tamm@ut.ee, Tähe

          Annotatsioon: Töös tuleb projekteerida ja ehitada taimer üksteisele järgnevate sündmuste vaheliste ajavahemike mõõtmiseks, hinnata nii

          taimeri enda kui andurite reaktsiooniaegadest tingitud mõõte­määramatusi. Ehitatud taimerit kasutades tuleb täpsustada seadme konstantide

          väärtusi ja uurida hõõrdejõudude mõju katsetulemustele.

FouKG lainekuju koostamise algoritmi uuendamine

          Juhendaja(d): Jüri Vedru, kontaktinfo: juri.vedru@ut.ee

          Annotatsioon: Tuleks loomisele uuendatud algoritm ja MATLABi-põhine tarkvara Foucault' kardiogrammi signaali ansamblikeskmise lainekuju

          arvutamiseks. Tarkvara varasem versioon on kasutada eeskujuna. Töö eeldab huvi signaaltöötluse ja programmeerimise vastu. Teema on

          mõeldud meditsiinitehnoloogia eriala üliõpilastele.

FouKG tekke imitatsioonuuringud (modelleerimine MATLABis või MULTIPHYSICSis)

          Juhendaja(d): Jüri Vedru, kontaktinfo: juri.vedru@ut.ee

          Annotatsioon: Töö on teoreetilise ja matemaatilise iseloomuga. Koos kogenumate kolleegidega tuleks tegelda elektromagnetilise välja

          võrrandite arvutil lahendamisega inimese rindkerepiirkonna numbriliste mudelite korral, selli(t)e mudeli(te) konstrueerimisega, et nende abil

          imiteerida Foucault' kardiogrammi teket mõõtmiste korral inimesel. Töö eeldab huvi ja oskusi elektromagnetvälja teooria alal. Teema on

          mõeldud meditsiinitehnoloogia eriala üliõpilastele.

FouKG töötluse MATLABi-põhise tarkvarapaketi FCA uuenduse väljatöötamine

          Juhendaja(d): Jüri Vedru, kontaktinfo: juri.vedru@ut.ee

          Annotatsioon: Tuleks loomisele uuendatud MATLABi-põhine tarkvara Foucault' kardiogrammide off-line töötlemiseks. Tarkvara varasem

          versioon on kasutada eeskujuna. Töö eeldab huvi ja kogemust programmeerimise alal. Teema on mõeldud meditsiinitehnoloogia eriala

Inimese südame mehaanilise liikumise ja kuju muutumise modelleerimine

          Juhendaja(d): Jüri Vedru, kontaktinfo: juri.vedru@ut.ee

          Annotatsioon: Tuleks konstrueerimisele ja uurimisele inimese südame kuju ja liikumist jäljendav tugevasti lihtsustatud matemaatiline mudel.

          Töös kasutatav tarkvara on MATLAB. Töö eeldab huvi modelleerimise vastu ja mõningat kogemust programmeerimises. Teema on mõeldud

          meditsiinitehnoloogia eriala üliõpilastele.

Mitmeinduktorilise Foucault' kardiograafi anduri võimalike konstruktsioonide uurimine

          Juhendaja(d): Jüri Vedru, kontaktinfo: juri.vedru@ut.ee

          Annotatsioon: Tuleksid teoreetilisele uurimisele (s.h. arvutisimulatsioonid MATLABi ja MicroCAPiga) ja katsetamisele Foucault' kardiograafi

          anduri konstruktsiooni variandid, eesmärgiga vähendada selle koostises olevate indiktiivpoolide vastastikusest induktiivsusest ja mahtuvusest

          tingitud interaktsiooni. Teema on mõeldud meditsiinitehnoloogia eriala üliõpilastele.

Südame liikumise ja Foucault' kardiogrammi seose uurimine

          Juhendaja(d): Jüri Vedru, kontaktinfo: juri.vedru@ut.ee

          Annotatsioon: Tuleksid teoreetilisele ja katselisele uurimisele Foucault' kardiogrammi lainekuju iseärasused, eesmärgiga seletada nende tekke

           füsioloogilised põhjused. Töö eeldab huvi inimkeha füsioloogia ja sellel teostatavate mõõtmiste vastu. Ilmselt tuleb lugeda rohkesti kirjandust.

          Teema on mõeldud meditsiinitehnoloogia eriala üliõpilastele.

Erüteemsete ultraviolettkiirguse dooside kaudse hindamise usaldusväärsuse sõltuvus selleks

kasutatavatest suurustest

          Juhendaja(d): Kalju Eerme, kontaktinfo: kalju@aai.ee, Tartu Observatoorium, tel 741 0258

          Annotatsioon: Erüteemse ultraviolettkiirguse päevadoosid aasta jooksul sõltuvad Päikese kõrguse aastasest tsüklist, pilvisusest ja

          atmosfääriosooni koguhulgast. Neist esimene on determineeritud muutumisega ja täpselt arvestatav. Osooni koguhulga osas saab toetuda

          maapealsete ja satelliidimõõtmiste andmetele. Pilvisuse (ja atmosfääri aerosooli mõju kajastavateks suurusteks on päikese summaarse

          kiirguse päevasumma, otsese kiirguse päevasumma, päikesepaiste kestus ja taeva pilvedega kaetuse ning pilvede tüüpide andmed. Praegu

          käimasoleva COST 726 projekti eesmärgiks on koostada tagasiulatuv erüteemsete päevadooside klimatoloogia kogu Euroopa kohta kuni

          aastani 1950. Erinevates vaatlusjaamades, mille põhjal seda rekonstrueerimist tehakse, on pilvisuse kohta erinevad andmeread. Tartu-

          Tõravere Meteoroloogiajaamas on kogu andme­komplekt olemas, mis võimaldab uurida kui suured erinevused erüteemsetes päevadoosides

          võivad tekkida erinevate lähendsuuruste kasutamisest. Töö on andmetöötluse ja andmeanalüüsi suunitlusega. Andmefailid analüüsi tarvis

          valimite koostamiseks on olemas.

Mikroprotsessorite ja mäluseadmete arengut limiteerivatest teguritest

          Juhendaja(d): Kaupo Kukli, Indrek Jõgi, kontaktinfo: kaupo.kukli@ut.ee, indrek.jogi@ut.ee

          Annotatsioon: Teema käsitleb kaasaaegseid trende mikro- ja nanoelektroonikaseadmete arengus ning uute protsessorite ja mälukiipide

          tootmisel kasutuselevõetavaid materjale koos nende materjalide füüsikalisele kvaliteedile esitatavate nõudmistega. Üleminekutel  130 nm-selt

          ja 90 nm-selt kiibitehnoloogialt 65 nm-sele ja veel väiksematele (45 nm, 32 nm, ...) väljatransistoride karakteristlikele mõõtmetele tuleb

          vanemad, traditsioonilised materjalid välja vahetada uuemate, polariseeruvamate või paremini elektrit juhtivate vastu. Töö sisuks on anda

          teadusajakirjanduses avaldatu põhjal ülevaade ränioksiidpõhiste elektroonikaseadmete dimensioonide vähendamisel ettetulevatest

          probleemidest, samuti erinevate materjalide valiku kriteeriumidest: näit. HfO2 või ZrO2 versus SiO2, Ta2O5 või Al2O3 versus SiONx, vask

          versus alumiinium. Miks tahetakse suurendada mahtuvust kasutades suurema dielektrilise läbitavusega materjale? Miks ja kuidas peaks

          vähendama siinide elektritakistust? On see võimalik ja millise piirini – kui kaua kehtib veel Moore’i seadus? Mis määrab tehnoloogia arengu piiri

           – kvantmehhaanika või seadme väljatööta­mise hind? Töö otseseks väljundiks võiks peale bakalaureusetöö vormistamise olla materjali

          osaline või täielik avaldamine näiteks füüsikaportaalis ja/või teistel avalikel foorumitel, võimal­damaks selle kasutamist õppevahendina ainetes

          Elektroonikaseadmete tehnoloogia, Kiletehnoloogia I ja II jne.  Töö teostamine on esimene samm elektroonikatööstusega seotud

          materjaliteaduse tundmaõppimise suunas ning piisava motivatsiooni korral on võimalik selle baasil jätkata kiletehnoloogia-alase

          eksperimentaalse magistri- ning hiljem ka doktoritööga.


Õhukeste tahkiskihtide dielektriline karakteristika

          Juhendaja(d): Kaupo Kukli, Indrek Jõgi, kontaktinfo: kaupo.kukli@ut.ee, indrek.jogi@ut.ee

          Annotatsioon: Kaasaaegsed elektroonikaseadmed – kiibid, lainejuhid, mälupesad - koosnevad üliõhukeste, nüüd juba nanomeetrilise

          paksusega materjalikihtide ehk õhukeste kilede kombinatsioonidest. Mikroelektroonikaseadmete areng eeldab mitmete uute materjalide (TiO2,

          HfO2, Ta2O5, Gd2O3, etc.) seast tehnoloogiliselt sobivaimate kandidaatmaterjalide väljasõelumist ja vanemate (SiO2, SiON) asendamist

          sobivaimatega. Olenevalt kasutusotstarbest võib ennustada HfO2-põhiste kilede võidukäiku mikroprotsessorite arengul ja oletada TiO2 või

          Ta2O5 kihtide sobivust kasutamisel uutes mälukiipides. Kihtide kasutusalad ei piirdu mõistagi elektroonikaga. Materjalikihtide tehnoloogilist

          universaalsust iseloomustab ka näiteks TiO2 võime lagundada kahjulikke saastaineid atmosfääris või toimida optiliste filtrite komponentainena.

           Materjalikihtide omadusi mõjutavad märkimisväärselt kihtide sadestamise protsessi parameetrid: temperatuur, lähteainekeemia, kihi paksus,

          kihi aluse ja kihi enda vaheline siirdekiht. Väljapakutava bakalaureusetöö eesmärgiks on uurida mõnede tahkiskihtide seeriate dielektriliste

          omaduste stabiilsust ja muutumist sõltuvalt struktuurist või protsessi parameetritest. Vastavalt diplomandi eelistustele on võimalik valida

          järgneva kolme peasuuna vahel:  1) modelleerida olemasolevaid vool-pinge ja mahtuvus-pinge kõveraid ja leida dielektrik-pooljuhtsiiret

          iseloomustavaid suurusi nagu laengukandjate barjääri kõrgus või laengulõksude/defektide tihedus; 2) mõõta ise eksperimentaalselt vool-pinge

          või mahtuvus-pinge kõveraid ja neid kas modelleerida või süstemaatiliselt vastavusse viia tahkiskihi kasvatusparameetritega ning struktuuriga.

          Täiustada mõõteaparatuuri; 3) mõõta infrapunase spektroskoopia (FTIR) või Ramani spektroskoopia abil tahkiskilede struktuuri või keemilist

          koostist. Uurida tulemuste võimalikku korrelatsiooni kilede dielektrilise karakteristikaga.  Tööd jätkub tõenäoliselt rohkem kui ühele

          entusiastlikule noorele teadlasele või insenerile. Tööd ei saa planeerida väga lühiajalisena, soovitav on huvi püsimine asja vastu vähemalt kahe

           semestri jooksul. Huvi kestvuse korral on võimalik samal teemal teostada ka magistri- ja doktoritöö.

Tarkvara arendamine modernse CCD-ga varustatud UV-nähtava piirkonna spektromeetri

juhtimiseks LabVieW’s

          Juhendaja(d): Kontakt: Marco Kirm, juhendaja Sebastian Vielhauer, kontaktinfo: marco.kirm@ut.ee,

          Annotatsioon: Töö tulemusena tuleb luua kasutajasõbralik tarkvara, mis juhiks ja skaneeriks ARC spektromeetrit (Acton Research Inc.),

          kontrolliks footonloendamiseks vajalikku andmekogumiskaarti (National Instruments) ning võimaldaks mõõtetulemusi väljastada graafiliselt.

          Töö käigus on vajalik omandada graafiline LabView programmeerimiskeel, mis on väga laialt levinud nii teadus- kui ka tööstusrakendustes.

          Perspektiiv jätkata magistritööga CCD kaamerat juhtiva tarkvara loomisel. Dr. S. Vielhauer (suhtlus inglise ja saksa keeles) ja A. Reinart

          lugesid Tartu Ülikoolis möödunud õppeaastal esimest korda vastavat kursust.


Optilise parameetrilise võimendaja karakteristikute määramine

          Juhendaja(d): Kõu Timpmann, kontaktinfo: kou@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Optiline parameetriline võimendaja (OPV) genereerib femtosekundilise kestvusega  valguse impulsse, mille lainepikkust on

          võimalik laias spektri piirkonnas ümber häälestada. Töö eesmärgiks on leida spektripiirkonnad, milles OPV femtosekundilisi valgusimpulsse

          genereerib ning määrata nende impulsside parameetrid (kestvus, spekter ja energia). Töö käigus on võimalus osaleda konkreetse

          femtosekundilise aeglahutusega spektroskoopilise eksperimendi läbiviimises.

Muteeritud reaktsioonitsentrite aeglahutusega spektroskoopia

          Juhendaja(d): Kõu Timpmann, Arvi Freiberg, kontaktinfo: kou@fi.tartu.ee, freiberg@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Bakteriaalses fotosünteesis toimub neeldunud valguse energia konverteerimine eraldatud laengute energiaks spetsiifilistes

          molekulaarsetes kompleksides – nn. reaktsioonitsentrites. Laengute eraldumise dünaamika on ülikiire, ulatudes piko- ja femtosekundpiirkonda.

           Töö eesmärgiks on uurida laengute eraldumise dünaamika muutusi sihipäraselt muteeritud reaktsioonitsentrites, kasutades selleks

          femtosekundilise ja /või pikosekundilise ajalise lahutusega spektroskoopilist aparatuuri.

Valgustkoguva antenni LH2 eksitontsooni laiuse temperatuurisõltuvus

          Juhendaja(d): Kõu Timpmann, Arvi Freiberg, kontaktinfo: kou@fi.tartu.ee, freiberg@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Bakteriaalses fotosünteesis neeldub päikese energia põhiliselt perifeerses valgustkoguvas antennis LH2, mille molekulaarne

          struktuur on suure täpsusega teada. Osutub, et 18 ringikujuliselt membraani valku “pakitud” bakterklorofülli molekuli moodustavad

          eksitonsüsteemi, mis kollektiivselt reageerib neeldunud ergastusele. Eksitonsüsteemi moodustavate molekulide vahelisi vastasmõjusid

          iseloomustab eksitontsooni laius, mis hiljaaegu õnnestus Füüsika Instituudis polariseeritud fluorestsentsi meetodi abil mõõta. Käesoleva töö

          ülesandeks on eksperimentaalselt uurida eksitontsooni laiust LH2 antennis sõltuvalt objektile rakendatud temperatuurist.

Spektroskoopia optiliste näpitsate süsteemis

          Juhendaja(d): Kristjan Leiger, kontaktinfo: Kristjan.Leiger@ut.ee

          Annotatsioon: Optilised näpitsad on huvitav ja küllaltki uudne tehnika, kus laseri poolt tekitatud valgusvälja rõhku kasutatakse erinevate

          mikroobjektide hoidmiseks ja manipuleerimiseks mikroskoobi all. Huvi pakuks aga ka võimalus mõõta selliselt hoitavate objektide spektreid,

          kuna objekt on nii hoituna küll fikseeritud, aga samas objekti jaoks neutraalsete lainepikkuste kasutamise korral (s.o. mida objekt ei neela)

          peaks väliskeskkonna mõju talle olema minimaalne, võrreldes teiste fikseerimismeetoditega. Optiliste näpitsate süsteem mikroskoobi

          Olympus IX-71 baasil on meie laboris praeguse seisuga suuresti välja töötatud, teatud ettevalmistusi on tehtud ka fluorestsentsi mõõtmise

          kanali lisamiseks sellele. Töö sisuks jääks selle kanali lõplik väljaehitamine ja sellel mõningate test- või ka teaduslikku huvi pakkuvate objektide

          spektrite mõõtmine. Töö võib sisaldada elemente insenerindusest, laboritehnikast, spektroskoopiliste andmete kogumisest ja nende

          töötlemisest. Sobib füüsika, keemia, bioloogia või materjalitehnoloogia eriala tudengitele.

Elektronspektromeetri läbilaskvusfunktsiooni määramine

          Juhendaja(d): Kuno Kooser, Arvo Kikas, kontaktinfo: Kuno.Kooser@ut.ee, Arvo.Kikas@ut.ee

          Annotatsioon: Töö sisuks on tutvumine elektronspektroskoopia kui materjaliuuringute meetodiga ning TÜFI pinnafüüsika eksperimendiseadme

          elektronspektromeetri läbilaskvusfunktsiooni määramine.

Kõrgemamõõtmelise mõjufunktsionaali dimensionaalne reduktsioon

          Juhendaja(d): Laur Järv, kontaktinfo: laur@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Mitmed tänapäeva teoreetilises füüsikas huvipakkuvad mudelid ja teooriad (näiteks stringi/M-teooria) eeldavad kõrgemate

          ruumimõõtmete olemasolu, mis nelja aegruumi dimensiooniga efektiivse teooria saamiseks tuleb dimensionaalselt redutseerida -- lugeda, et

          üleliigsed ruumimõõtmed on kompaktsed ja väikeste ulatusega ning 4-dimensionaalsed väljad neist ei sõltu. Töö ülesandeks on 10-

          dimensionaalse superstringiteooria bosonsektorit kirjeldava mõjufunktsionaali dimensionaalne reduktsioon maksimaalselt sümmeetrilisel

          kompaktsel muutkonnal. (Vajalikud eeldusained on üldrelatiivsusteooria (FKTF.04.054) ja valitud peatükke gravitatsiooniteooriast


Relativistlike stringide ja braanide dünaamika

          Juhendaja(d): Laur Järv, kontaktinfo: laur@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Maailma fundamentaalseteks objektideks võivad 0-dimensionaalsete punktosakeste asemel olla hoopis 1-dimensionaalsed

          stringid ning meile vaadeldav maailm ise osutuda 3-dimensionaalseks braaniks kõrgemadimensionaalses ruumis. Töö sisuks on uurida

          klassikalise relativistliku stringi ja N-dimensionaalse braani mõjufunktsionaalide erinevate kujude ekvivalentsust ja sinna kodeeritud

          sümmeetriaid, leida energia-impulss, liikumisvõrrandid ja viimaste lahendid. (Vajalikud eeldusained on teoreetiline füüsika I (FKTF.04.008) ja

Varp-ajami lahend üldrelatiivsusteoorias

          Juhendaja(d): Laur Järv, kontaktinfo: laur@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Üldrelatiivusteoorias tuntud varp-ajami (warp drive) ehk ruumimuunduri idee seisneb selles, et kuivõrd liikumisele ruumis seab

          piirid valguse kiirus, siis hüperkiireks liikumiseks tuleb ruumi koolutada – ruum liikumise teel ees kokku suruda ja taga jälle laiaks paisutada

          (Alcubierre varp-ajam, Class. Quant. Grav. 11:L73-L77, 1994) või liikumise teelt eest ära külgedele suunata (Natario varp-ajam, Class. Quant.

          Grav. 19:1157-1166, 2002). Siiski pole varp-ajamite konstrueerimise füüsikaline võimalikkus päriselt selge, kuna ruumi koolutamiseks vajalik

          mateeria peab olema väga eksootiliste omadustega (suur negatiivne energiatihedus jm). Töö sisuks on teha Alcubierre lahendi näitel selgeks

          varp-ajami üldised omadused ning sellega kaasnevad probleemid ja küsitavused. (Vajalik eeldusaine on üldrelatiivsusteooria (FKTF.04.054).)

Galaktikasüsteemid kiiruste ruumis

          Juhendaja(d): Lauri Juhan Liivamägi, kontaktinfo: Tõravere, juhan@aai.ee,  tel 7410 450

          Annotatsioon: Kuna galaktikate kauguste täpne määramine on raske, näeme neid vaatlustes moonutatuna, nn kiiruste ruumis. Numbrilistes

          mudelites on meil teada kogu info galaktikate asukohtade ja kiiruste kohta, seepärast kasutame mudelkatalooge ja leiame rikaste

          galaktikaparvede tihedusprofiilid nii harilikus kui kiirusteruumis ja võrdleme neid. Tarvis õppida kasutama Saksa Virtuaalobservatooriumi ja


Mõõtemäramatuste arvutamine füüsikaliste mõõtmiste aluste praktikumis: mõnede tööde

juhendite kaasajastamine

          Juhendaja(d): Lennart Neiman, kontaktinfo: lennart.neiman@ut.ee

          Annotatsioon:   

Haruldaste muldmetallioonide (Ce, Pr, Er, Eu jt ) luminestsentsomaduste uurimine

fluoriidkristallides vaakumultraviolett spektroskoopia abil

          Juhendaja(d): Marco Kirm, Vladimir Babin, kontaktinfo: marco.kirm@ut.ee, vladimir.babin@ut.ee

          Annotatsioon: Haruldased muldmetallioonid on laialt levinud kiirgurid ja ioniseeriva kiirguse muundajad paljudes rakendustes alates

          gaaslahenduslampidest (luminestsentslambid), plasmakuvaritest kuni teaduses (kõrgete energiate füüsika, nt LHC projekt CERN-s),

          meditsiinis (erinevad kompuutertomograafia meetodid), tööstuses (mittedestruktiivne testimine) ja turvasüsteemides (mille osatähtsus kasvab

           meie rahutus maailmas) kasutatavate stsintillaatoriteni. Nende rakenduste nõudmised on vägagi erinevad, mistõttu on vaja leida uusi sobivate

           omadustega kristalle, mida oleks võimalik legeerida muldmetalliooni(de)ga ja uurida nende ioonide kiirguslikke omadusi. Igasugune

          võõrioonidega legeerimine tekitab kristallides sisepingeid ja defekte (vakantsid, võresõlmedevahelised aatomid), mis mõjutavad omakord

          seadmete funktsionaalsust. Aeglahutusega luminestsentsspektroskoopia on sobiv vahend selliste materjalide uurimiseks. Uuringud viiakse

          läbi vaakumultraviolett spektraalpiirkonnas ( 200 nm) kasutades ühefootonilist (F2 eksimerlaser 157 nm) ja mitmefootonilist laser-

          spektroskoopiat. Tegemist on unikaalse aparatuuriga (sh CCD kaamera, mis on tundlik VUV piirkonnas), mille edasiarendamiseks ja

          automatiseermiseks on vaja huvilisi, kes soovivad ennast proovile panna nii tark- kui riistvara arendamisel. Osa vajalikest uuringutest viiakse

          läbi sünkrotronkiirguse keskustes Hamburgis ja Lundis Euroopa teadusprogrammide raames.

Galaktikagruppide omadused erinevas keskkonnas

          Juhendaja(d): Maret Einasto, kontaktinfo: Tõravere, maret@aai.ee, tel 7410 450

          Annotatsioon: Sloan Digital Sky Survey andmete põhjal koostatud tihedas ja hõredas ümbruses paiknevate galaktikagruppide omaduste

          uurimine Sloani andmebaaside ja sealsete visuaalsete töövahendite abil. Grupikataloog meilt, muu töö veebipõhine.

Galaktikagruppide peagalaktikate omadused

          Juhendaja(d): Maret Einasto, kontaktinfo: Tõravere, maret@aai.ee, tel 7410 450

          Annotatsioon: Hiljutise Sloan Digital Sky Survey andmete põhjal koostatud galaktikagruppide peagalaktikate omaduste uurimine Sloani

          andmebaasi ja sealsete visuaalsete töövahendite abil. Peamiselt veebipõhine tegevus.

Klorofülli dimeersete vormide uurimine optilise spektroskoopia meetoditega

          Juhendaja(d): Margus Rätsep, Arvi Freiberg, kontaktinfo: mratsep@fi.tartu.ee, freiberg@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Fotosüntees taimedes ja rohelistes vetikates tugineb klorofülli molekulidele, mis on organiseerunud valgusantennideks ja

          reaktsioonitsentriteks. Fotosünteesi käimapanevaks allikaks on päikesevalgus ehk elektromagnetlainete nähtav spektriosa, seetõttu on

          loomulik uurida vastavaid protsesse optilise spektroskoopia vahenditega. Erinevalt päikesevalgusest on laboritingimustes kasutada väga

          mitmesuguste ajalis-ruumilis-spektraalsete omadustega valgusallikad. Töö eesmärk on uurida Chl a/a spektraalset jaotust looduslikes

          valkudes, kasutades selleks neeldumise ja kiirguse mõõtmisi, kaasa arvatud kõrge spektraalse lahutusega meetodid madalatel

          temperatuuridel. Bakalaureuse tasemel töö on jõukohane igale normaalselt edasijõudnud üliõpilasele. Tõsisele huvilisele jätkub lahendamist

          vajavaid probleeme nii magistri- kui doktoritööks.

Klorofülli ja feofetiini molekulide optiliste spektrite võrdlev uurimus

          Juhendaja(d): Margus Rätsep, Arvi Freiberg, kontaktinfo: mratsep@fi.tartu.ee, freiberg@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Fotosüntees taimedes ja rohelistes vetikates tugineb klorofülli ja feofetiini molekulidele, mis on organiseerunud

          valgusantennideks ja reaktsioonitsentriteks. Nimetatud molekule eristab vaid porfiriiniringi tsentraalse Mg aatomi olemasolu või siis puudumine,

           vastavalt klorofüllis ja feofetiinis. Töö eesmärk on spektroskoopiliste vahenditega uurida kuidas mõjustab magneesiumi puudumine feofetiini

          neeldumis-, kiirgus- ja võnkespektreid. Tulemuste saamiseks kasutatakse tänapäevaseid kõrge spektraalse selektiivsusega meetodeid.

Spektraalsälkamise ja selektiivse fluorestsentsi eksperiment Chl b lisandiga klaasis

          Juhendaja(d): Margus Rätsep, Arvi Freiberg, kontaktinfo: mratsep@fi.tartu.ee, freiberg@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Paljudes taimedes, täpsemalt nende valgusantennides esineb mõlemaid klorofülli enamlevinud vorme, tähistatud vastavalt Chl a

           ja Chl b. Laiaulatuslikumalt on uuritud Chl a optilisi omadusi nii valkudes kui ka lihtsates lahustes, leitud nende elektron- ja võnkespektrid ning

          määratud elektron–foonon vastasmõju tugevus. Töö eesmärk on sarnaste kõrglahutusega spektrite mõõtmine Chl b molekuli jaoks. Töö

          käigus tuleb lisaks tavapärastele neeldumis- ja kiirgusspektritele mõõta ja seejärel modeleerida spektraalsälkamise ja selektiivse fluorestsentsi

           spektrid ning määrata Chl b võnkesagedused ja elektron–foonon vastasmõju iseloomustavad parameetrid.

Friedmanni võrrand erinevates kosmoloogilistes mudelites

          Juhendaja(d): Margus Saal, kontaktinfo: margus@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Töö sisuks on valitud näidetes (braanimaailmad, mõni modifitseeritud gravitatsiooniteooria jt) tuletada vastav Friedmanni

          võrrand kui kosmoloogia põhivõrrand. Modifitseeritud Friedmanni võrrand muudab ka lubatavaid kosmoloogilisi lahendeid ja töö teine osa oleks

           standardse Friedmanni võrrandi ja modifitseeritud Friedmanni võrrandi mõne analüütilise lahendi võrdlemine ajalise evolutsiooni mõttes.

          Alternatiivina oleks võimalik ka mõne teise vaadeldava kosmoloogilise parameetri arvutamine modifitseeritud kosmoloogias ja võrdlemine

          standardse teoooria vastava parameetriga. (Soovituslikud eeldusained on üldrelatiivsusteooria (FKTF.04.054) ja valitud peatükke

          gravitatsiooniteooriast (FKTF.00.006), aga saab ka ilma hakkama.)

Nukleatsioonipuhangute seos atmosfääri füüsikaliste tingimustega Iirimaa läänerannikul

Mace Headis

          Juhendaja(d): Marko Vana , kontaktinfo: marko.vana@ut.ee, Tähe 4-211, tel 737 5555

          Annotatsioon: Töö sisuks on tutvumine rannikualadele omaste tingimustega aerosooliosakeste tekkeks ja nende edasiseks kasvuks

          atmosfääris. Töö praktiline osa seisneb Iirimaa läänerannikul Mace Headis mõõdetud aeroioonide (laetud klastrid ja aerosooliosakesed

          liikuvusspektrite statistilises andmetöötluses ning nukleatsioonipuhangute (1.6–7 nm läbimõõduga osakeste moodustumine ja atmosfääri

          füüsikaliste tingimuste (meteoroloogilised parameetrid ja õhumassi trajektoorid vaheliste seoste tuvastamises.

Praktikumitöö „Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisprotsesside ostsillografeerimine”

moderniseerimine

          Juhendaja(d): Märt Aints, kontaktinfo: mart.aints@ut.ee

          Annotatsioon: Elektripraktikumi töö „Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisprotsesside ostsillografeerimine” (töö 12.2 raamatus K Kudu,

          Elektripraktikumi tööjuhendid, Tartu, 1982) katsestend on amortiseerunud. Selle detailid on vaja asendada kaasaegsetega ning ümber teha

          juhtplokk. Stend komplekteeritakse kaasaegsete ostsilloskoopidega (analoog ja digitaal ostsilloskoop). Praktikumitöö juhend tuleb tehtud

          muudatustega vastavusse viia. Ümber tuleb kirjutada mõõtmisprotseduuri ning andmetöötlust käsitlev lõik, eraldi variandid

          analoogostsilloskoobiga ja digitaalostsilloskoobiga mõõtmiste jaoks. Digitaalostsilloskoobi kasutamisel salvestatakse ostsillogrammid arvutis

          mistõttu andmetöötlust puudutav osa muutub oluliselt.

Atmosfääri kiirgusülekande arvutusprogrammi SBDART uurimine

          Juhendaja(d): Martin Kannel, kontaktinfo: martin.kannel@ut.ee

          Annotatsioon: SBDART (Santa Barbara Disort Atmospheric Radiative Transfer) on fortranis kirjutatud tarkvara tööriist, mille abil saab arvutada

           tasaparalleelset kiirgusülekannet nii selgetes kui ka pilvistes tingimustes Maa atmosfääris. Näiteks võimaldab programm sooritada

          päikesekiirguse komponentide integraalsete mõõtmiste kontrollarvutusi (Päikese otsekiirgus, läbipaistvuskoefitsient) andes ette spektraalsed

          parameetrid (aerosooli optiline paksus, Ångströmi eksponent). Programmis on veel palju teisi sisend- ning väljundsuurusi. Võimsa

          töövahendina on programm kasutatav atmosfääri kiirgus- ja läbipaistvusuuringutes, näiteks integraalsete ja spektraalsete parameetrite

          sidumiseks.

Ülitundlike spektroskoopiliste meetodite arendamine, üksikute molekulide optiline

          Juhendaja(d): Martti Pärs, Ilmo Sildos, kontaktinfo: martti.pars@ut.ee, 737 4741, 555 42033, ilmo@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Üksikute molekulide optiline detekteerimine ja spektroskoopia on osutunud äärmiselt perspektiivikaks nii süvafüüsikas (nt

          kvantoptika) kui ka leidnud rakendust* ülitundliku analüüsi meetodina* materjaliteaduses, meditsiinis, bioloogias kui ka keskkonnaseires. Sellel

          alal tegutseb TÜ FI-s laserspektroskoopia laboris edukalt noorte teadlaste uurimisrühm, mille läbilöögivõimet on kavas veelgi suurendada.

          Väljapakutava töödetsükli eesmärgiks on arendada ühe molekuli spektroskoopiat ja viia läbi baasuringud võimalikeks rakendusteks. Vastavalt

          kandidaadi huvidest ja ettevalmistusest lähtudes võib bakalaureuse/magistritööd läbi viia alateemadena: 1. Heade luminestseeruvate

          kiirgustsentrite (markermolekulide) otsingud, karakteriseerimine ja süntees (potentsiaalsed kandidaadid: teemantkristallikesed, kvantpunktid,

          ?head? orgaanilised molekulid). 2. Eksperimentaalseadmete disain ja üksikute kiirgustsentrite mikro-spektroskoopiline vaatlus, kiirguse ajaline

          ja spektraalne analüüs. 3. Üksikute kiirgustsentrite sisseviimine tehnoloogiliselt aktuaalsetesse keskkondadesse (sensormaterjalid,

          kvantsideliinid) ja nende abil füüsikaliste protsesside monitoorimine. Töö tegemine toimub meeskonnatööna. Laboris on olemas vajalik

          kompetents ja abi töö alustamiseks. Teema raames võiks oma nissi leida nii füüsika-materjaliteaduse, keemia- kui ka infotehnoloogia

          üliõpilane. Bakalaureusetudengilt oodatakse soovi jätkata õpinguid ja teadustegevust ka magistrantuuris. Huvi ja kohusetundliku suhtumise

          korral töösse on võimalik tasustamine temaatilistest grantidest. Töö teostamine toimub TÜ Füüsika Instituudi laserspektroskoopia laboris Riia

          142.

Fokusseeritud laine ülevalguskiirusega ja tagurpidi liikumise tingimuste uurimine

          Juhendaja(d): Peeter Saari, kontaktinfo: peeter.saari@ut.ee

          Annotatsioon: Asjaolu, et ruumiliselt lokaliseeritud laine faasikiirus võib olla suurem kui valguse kiirus vaakumis, on õpikutõde. Et aga ka

          rühmakiirus võib ületada seda looduse piirkiirust, tundub vastu rääkivat erirelatiivsusteooria alustele ning on peale paljusid diskussioone

          leidnud laiemat aktsepteerimist alles viimasel ajal. Tegelikult ei ole ülevalguskiirusega ja koguni faasikiirusega vastassuunas („tagurpidi”)

          liikuvas lainepaketis midagi müstilist, kui hästi tunda lainevõrrandi lahendite matemaatikat ja füüsikalist loomust. Üliõpilase ülesandeks on

          mõne teadusartikli eeskujul ja neid kriitiliselt analüüsides ning täiendades uurida erilisel viisil fokusseeritud valguslaineimpulsi liikumist ning

          teha sellest animeeritud 3D kujutisi (näiteks Mathcadi abil).Teema on sobiv teoreetiku huvide ja kalduvustega füüsikule. Annab hea võimaluse

          sügavuti omandada lainevõrrandiga tegelemise oskused ja tundma õppida selle füüsika keskseima võrrandi „hingeelu” avaldusi nn Gouy

          efektis ning eksootilisi lahendeid, mis kõik tulevad kasuks spetsialiseerumisel tulevikus mitte ainult optikaga või ka materjalide

          spektroskoopiaga piirnevatel aladel, vaid laiemalt, eriti teoreetilises füüsikas.Teemast lähemalt vt

          http://www.physic.ut.ee/instituudid/efti/loengumaterjalid/psveebivara/Gouyl6put66KirjeldusFIN.pdf

Optiliste impulsside mõõtmine FROG-iga

          Juhendaja(d): Peeter Saari, Heli Valtna, kontaktinfo: peeter.saari@ut.ee, heli.valtna@ut.ee

          Annotatsioon: FROG (frequency resolved optical gating) [1] on valgusimpulsi diagnostikameetod, mis lubab mõõtmisandmete keeruka

          töötlemise teel registreerida ülilühikese laineimpulsi elektrivälja ajalist käitumist, nagu seda teeb ostsillograaf madalsagedusliku elektrisignaali

          puhul. Nähtava valguse ja veelgi kõrgsageduslikuma elektomagnetvälja otsene ostsillografeerimine pole põhimõtteliselt võimalik ning

          enamlevinud mõõtetehnoloogia – autokorrelatsioon kahekordistatud sagedusega valguses – lubab teha vaid oletusi impulsi kuju kohta.

          Üliõpilase ülesandeks on tutvuda FROG-I tööpõhimõttega ning omandada töövõtted valgusimpulsside kuju ja faasi ning sagedusmodulatsiooni

           mõõtmiseks nende läbiminekul ainest. Töö on valdavalt eksperimentaalne ning pakub võimaluse töötada TÜFI-sse soetatud femtosekundilise

          laserkompleksiga ning diagnostikaaparaadiga, mis töötab FROG-I edasiarendusel GRENOUILLE [2] ning katsetada kaasaegseimate

          laseritega välislaborites, näiteks Vilniuse Ülikooli Laseriuuringute Keskuses. Töö tulemused omavad olulist rakenduslikku väärtust töös

          femtosekundlaseriga, mille üks väljund on ka “valguskuulide” eksperimentaalne ja teoreetiline uurimine TÜFI kristallide spektroskoopia laboris.

          Laineoptika-alast uurimistööd on võimalik jätkata magistriastmes.Teemast lähemalt vt

Universumi tulevik kaasaegse kosmoloogia seisukohalt

          Juhendaja(d): Piret Kuusk, kontaktinfo: piret.kuusk@ut.ee, 737 4621

          Annotatsioon: Universumi mitmesuguste tulevikustsenaariumide läbiarvutamine Friedmanni kosmoloogiliste võrrandite alusel.

Konvektsiooni modelleerimine

          Juhendaja(d): Rein Rõõm , kontaktinfo: rein.room@ut.ee, Tähe 4-302, tel 737 5551

          Annotatsioon: Omandatakse atmosfääri dünaamika (õhumasside liikumise modelleerimise esmased oskused ja kogemused, kasutades

          keskkonnafüüsika instituudi numbrilist dünaamikamudelit. Modellee­ritakse soojade ja külmade õhumullide liikumist ja sellega kaasnevat

          konvektsiooni atmosfääris suurtel ruumlahutustel. Tulemusi võrreldakse olemasolevate analoogiliste testlahenditega ja tehakse järeldusi antud

           numbrilise mudeli konvektsiooni modelleerimise võime kohta. Tulemused vormistatakse bakalaureusetööna. Uurimus on edaspidi arendatav

          magistritööks. Eeldatakse: huvi keskkonnaprotsesside modelleerimise vastu ja läbisaamist arvutiga. Kasuks tuleb ka mõningane sõprus

          matemaatikaga.


Lihtsa frondi dünaamika uurimine

          Juhendaja(d): Rein Rõõm , kontaktinfo: rein.room@ut.ee, Tähe 4-302, tel 737 5551

          Annotatsioon: Omandatakse atmosfääri dünaamika (õhumasside liikumise modelleerimise esmased oskused ja kogemused, kasutades

          keskkonnafüüsika instituudi numbrilist atmosfääridünaamika mudelit. Modelleeritakse lihtsa sirge temperatuurifrondi arengut. Tulemusi

          võrreldakse teadolevate täpsete frondimudelitega ja tehakse järeldusi numbrilise mudeli kvaliteedi kohta. Tulemused vormistatakse

          bakalaureusetööna. Uurimus on edaspidi arendatav magistritööks.Eeldatakse: huvi keskkonnaprotsesside modelleerimise vastu ja läbisaamist

           arvutiga. Kasuks tuleb ka mõningane sõprus matemaatikaga.

Tuulte ja õhusoojuse ennustustäpsus numbrilises ilmaennustusmudelis

          Juhendaja(d): Rein Rõõm , kontaktinfo: rein.room@ut.ee, Tähe 4-302, tel 737 5551

          Annotatsioon: Omandatakse numbrilise ilmaennustusmudeliga modelleerimise ja ennustamise esmased oskused Eesti Meteoroloogia ja

          Hüdroloogia Instituudi ilmennustusmudelil ETB. Viiakse läbi kuni nädalase ulatusega ilmaennustustsükkel. Hinnatakse tuulte ja

          õhutemperatuuri ennustamise täpsust, kasutades võrdlusmaterjalina meteoroloogiajaamade andmeid. Tulemused vormistatakse

          bakalaureusetööna. Uurimus on edaspidi arendatav magistritööks. Eeldatakse: huvi keskkonnaprotsesside modelleerimise vastu ja

          läbisaamist arvutiga. Kasuks tuleb ka mõningane sõprus matemaatikaga.

Ujulainete peegeldumine tropopausil ja troposfäär kui lainejuht

          Juhendaja(d): Rein Rõõm, kontaktinfo: rein.room@ut.ee, Tähe 4-302, tel 737 5551

          Annotatsioon: Tutvutakse ujulainete levi alustega. Kasutades keskkonnafüüsika instituudis ujulainete modellee­rimiseks loodud numbrilist

          mudelit, uuritakse tropopausi ja tuulte mõju troposfääri muutumisel lainejuhiks ning troposfääris moodustuvate laineväljade omadusi.

          Tulemused vormistatakse bakalaureusetööna. Uurimus on edaspidi arendatav magistritööks. Eeldatakse: huvi keskkonnaprotsesside

          modelleerimise vastu ja läbisaamist arvutiga. Kasuks tuleb ka mõningane sõprus matemaatikaga.


Vakuum-monokromaatoril VMR-2 baseruuva uurimisseadme automatiseerimine

          Juhendaja(d): Sergei Dolgov, Irina Kudrjavtseva, kontaktinfo: sergei_d@fi.tartu.ee, irina@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Töö sisu: Olemasoleva mõõtmisplokki (digitaalne pinge- ja temperatuurimõõtur) ühendamine mõõtmisseadmetega ja arvutiga

          (COM-port), vastavasisulise programmi (termolumineststentsi ja lumineststensi ergastuskõverate mõõtmine ja esitamine) adapteerimine või

          uue kirjutamine (C-keeles).

Pliivolframaatkristallide spektroskoopia

          Juhendaja(d): Svetlana Zazubovits, kontaktinfo: svet@fi.tartu.ee, 737 4766, 566 07597

          Annotatsioon: Konkreetsemalt – foto- ja termostimuleeritud luminestsentsi karakteristikute ning defektide loomise protsesside uurimine

          pliivolframaatkristallides, mis on tuntud kui efektiivsed stsintillaatorid.

Luminestsentsi ja defektide loomise protsessid stsintillatsioonimaterjalides

          Juhendaja(d): Svetlana Zazubovitð , kontaktinfo: svet@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Töö peamiseks eesmärgiks on uute ja/või parendatud omadustega kiirete, tundlike, kõrge valgussaagisega ja ruumilise

          lahutusvõimega stsintillatsioondetektorite loomine nende rakendamiseks arstiteaduses, kõrgete energiate füüsikas, turvaseadmetes,

          keskkonna monitooringul ja tööstuses. Selleks on vajalik stsintillatsioonimehhanismi tundmine erinevates materjalides. On vajalik ka

          luminestsentsitsentrite loomuse ja struktuuri ning nendes materjalides asetleidvate luminestsentsi-, rekombinatsiooni-, energiasiirde-,

          laengusiirde- ja defektide loomise protsesside üksikasjalik uurimine. Nende eesmärkide saavutamiseks viiakse läbi erinevate materjalide

          süstemaatiline ja üksikasjalik uurimine mitme spektroskoopilise meetodi kasutamisel (aeglahutusega fotoluminestsentsi, spektraalse

          lahutusega termoluminestsentsi ja elektron paramagnetresonantsi spektroskoopia meetodid). Loodetakse, et saadud tulemused lubavad välja

          töötada meetodid nende materjalide karakteristikute parendamiseks ja optimeerimiseks, mis peaks märgatavalt suurendama stsintillaatorite

          rakenduspotentsiaali mitmes valdkonnas. Uuritakse haruldaste muldmetallide ioonidega aktiveeritud alumiiniumperovskiidi ja

          alumiiniumgranaadi monokristalle ja monokristallilisi kilesid, erinevaid defekte sisaldavaid pliivolframaatkristalle, nanostruktuurseid

          stsintillatsioonimaterjale, oksiide ja fluoriide jne. Uurimistööd viiakse läbi koostöös kolleegidega Tðehhi Vabariigist, Itaaliast ja Ukrainast.

Röntgenkiirguse Ramani hajumine tahkistes

          Juhendaja(d): Tanel Käämbre, kontaktinfo: tanel@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Töö sisuks on röntgenkiirguse ja tahkiste vastastikmõjul toimuvate protsesside uurimine, kasutades selleks röntgenkiirguse

          emissiooni spektroskoopiat. Eksperimentaalsed mõõtmised viiakse läbi Lundi Ülikooli sünktrotronkiirguse laboris MAX-lab, töö sisuks on

          suuresti mõõdetud spektrite analüüs.

Röntgenkiirguse Ramani hajumine oksiidmaterjalides

          Juhendaja(d): Tanel Käämbre, Arvo Kikas, kontaktinfo: tanel@fi.tartu.ee, Arvo.Kikas@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on röntgenkiirguse ja tahkiste vastastikmõjul toimuvate protsesside uurimine, kasutades selleks

          röntgenkiirguse resonantset Ramani hajumist. Suurema osa töö mahust moodustab mõõdetud spektrite analüüs.

Raalieksperimendid ja päriskatsed karotenoididega

          Juhendaja(d): Tarmo Tamm, Arvi Freiberg, kontaktinfo: tarmo.tamm@ut.ee, arvi.freiberg@ut.ee

          Annotatsioon: Bakalaureusetöö tasemel uuritakse erinevate kvantkeemiliste (ab initio, poolempiiriliste ja hübriid-) meetodite rakendatavust

          konjugeeritud süsteemide modelleerimiseks. Käsitletakse ka konjugeeritud kaksiksidemete omadusi, sh sidemete delokalisatsiooni sõltuvust

          ahela pikkusest, asendajatest ja lõpurühmadest.Magistri/doktoritöö tasemel uuritakse laengute transporti pikki karotenoidide konjugeeritud

          ahelat, aga ka karotenoidide - vahelist laengu ülekannet ning keskkonna mõju nendele protsessidele. Teoreetilisi uuringuid on soovi korral

          võimalik katsetega täiendada (sh kõrge hüdrostaatilise rõhu all). Bakalaureusetasemel teoreetiline töö sobib programmeerimist valdavatele

          infotehnoloogia, rakendusfüüsika või materjaliteaduse eriala õppuritele.


Johnson-Cousins fotomeetrilise süsteemi UBVRcIc nn. Landolti standardala nr. 98 tähe

SA 98 185 muutlikkuse kinnitamine või ümber lükkamine

          Juhendaja(d): Tõnis Eenmäe, Indrek Kolka , kontaktinfo: Tartu Ülikool/Tartu Observatoorium, tonis@ut.ee, +372

          Annotatsioon: Pakutava bakalaureusetöö sisuks on Johnson-Cousins fotomeetrilise süsteemi UBVRcIc nn. Landolti standardala nr. 98 tähe

          SA 98 185 muutlikkuse kinnitamine või ümber lükkamine. Käsitletavat standardala on CCD-vaatluste kalibreerimiseks järjest enam kasutatud,

          kuna selles on palju sobivaid standardtähti väikeses taevaalas lähestikku. Uurimisalune täht on ala SA 98 üks kõige esimestest

          standardtähtedest, oma heleduse tõttu sobib see hästi kasutamiseks ka väiksemate teleskoopidega. 2007. a. veebruaris Lõuna-Aafrika

          astronoomiaobservatooriumis (SAAO) tehtud kalibratsiooni­vaatlustel ilmnes ühel vaatlusööl tähe SA 98 185 heleduse muutus, mis viitas

          võimalikus kaksiktähe süsteemis toimuvale varjutusele. 1997. aastal on ilmunud töö, milles on märgitud selle tähe samalaadset

          heledusmuutust, kuid mingeid kokkuvõtvaid järeldusi ning teadaolevalt ka järgnevaid täpsustavaid vaatlusi ei ole tehtud. Uurimisalune täht on

          endiselt heade standardtähtede nimekirjas. Standardtähti kasutatakse heledusmõõtmiste ühtsesse fotomeetrilisse süsteemi viimiseks, et

          oleks võimalik võrrelda erinevates observatooriumides tehtud mõõtmisi. Erinevates lainepikkuse vahe­mikes tehtud fotomeetrilistest

          mõõtmistest saadakse hinnangud tähtede temperatuurile, kaugusele meist jne. On selge, et standarditeks valitud tähed peavad olema

          võimalikult konstantse heledusega. SA 98 185 on küllalt hele ja palju kasutatud standardtäht, seetõttu on tehtud avastust oluline põhja­likumalt

          kontrollida ning muutlikkuse kinnitamise korral teavitada laiemat astronoomide ringkonda. Bakalaureusetöö käigus puutub töö tegija kokku

          Tõraveres ja SAAO-s tehtud heledusmõõtmiste analüüsiga ning soovi ja võimaluse korral saab ka ise vaatlusi läbi viia. Lisaks on plaanis

          kasutada Tartu Observatooriumi 1.5 m teleskoopi SA 98 185 spektraalvaatluste läbiviimiseks. Tulemused avaldatakse teadusartiklina. Tudeng

          omandab tulemusena oskuse töödelda ja kasutada fotomeetrilisi ja spektroskoopilisi mõõtmistulemusi. Teadmisi on edaspidi võimalik

          kasutada edukaks uurimis­tööks järgmises õppeastmes ning iseseisval teadustööl. Lõputööd võib valida juba varakult,  ka bakalaureuseõppe

          1. või 2. aastal.

Päikese ultraviolettkiirguse spektraaljaotus maapinnal

          Juhendaja(d): Uno Veismann , kontaktinfo: uno@aai.ee, Tartu Observatoorium, tel 741 0230

          Annotatsioon: Tõraveres registreeritud spektrite eeltöötlemine.

Solaariumikiirguse mõõtmistehnika

          Juhendaja(d): Uno Veismann , kontaktinfo: uno@aai.ee, Tartu Observatoorium, tel 741 0230

          Annotatsioon:

Etalonlambi voolutugevuse arvutipõhine stabiliseerimine

          Juhendaja(d): Uno Veismann,  Ilmar Ansko , kontaktinfo: uno@aai.ee, Tartu Observatoorium, tel 741 0230, 

          Annotatsioon: Olemasoleva toiteploki voolu täppisstabiliseerimine, kasutades tagasisidet NL päritolu digivoltmeetrilt.

Valgustatuse täppismõõtmine ja luksmeetrite kalibreerimine

          Juhendaja(d): Uno Veismann,  Ilmar Ansko , kontaktinfo: uno@aai.ee, Tartu Observatoorium, tel 741 0230,  

          Annotatsioon: Valgust mõõtva sensori uurimine ja kalibreerimine kandela-etalonlambist ja kiiritustiheduse etalonlambist.

Päikese ultraviolettkiirgus Eestis (Tõravere mõõtmisandmete põhjal

          Juhendaja(d): Uno Veismann,  Kalju Eerme, kontaktinfo: uno@aai.ee, Tartu Observatoorium, tel 741 0230, 

          Annotatsioon: Tõravere meteojaamas registreeritud andmete töötlus ja analüüs.

Tahkuse Õhuseirejaamas mõõdetud aeroioonide liikuvusspektrite karakteristikute statistiline

analüüs

          Juhendaja(d): Urmas Hõrrak,  Kaupo Komsaare, kontaktinfo: urmas.horrak@ut.ee, Tähe 4-214, tel 737 5857;

          Annotatsioon: Töö sisuks on Tahkuse Õhuseirejaamas mõõdetud aeroioonide liikuvusspektrite ja meteoroloogiliste parameetrite andmebaasi

          koostamine ja aegridade statistiline analüüs. Eesmärgiks on välja selgitada positiivsete ja negatiivsete ioonide liikuvusspektrite karakteristikute

          vahelised statistilised seosed ja uurida nende suuruste ajaliste käikude seaduspärasusi. On võimalik hinnata ka erinevate iooniklasside osa

          atmosfääri elektrijuhtivuse kujundamisel maapiirkonnas. Eelduseks on matemaatilise statistika elementaarmõistete tundmine; kasuks tuleb

          programmeerimis­kogemus, statistiliste andmetöötlusprogrammide tundmine.

Oksianioonstruktuuriga oksiidide elektronergastuste uurimine

          Juhendaja(d): V. Nagirnõi, A. Kotlov,, kontaktinfo: vetal@fi.tartu.ee, aleksei.kotlov@ut.ee

          Annotatsioon: Paljud materjalid, mis on leidnud rakendust aktiivkeskkonnana laseroptikas, stsintillaatorina meditsiini- ja

          industriaaltomograafides, turvaseadmetes, elementaarosakeste detektorites, omavad nn oksianioonstruktuuri. Sellise struktuuri puhul on

          ioonkristalli katiooniks metalli ioon ja aniooniks teise metalli oksiradikaal (nt WO4, SO4 jne). Vaatamata nende kristallide laiale kasutamisele on

           teadmised nendes toimuvatest füüsikalistest protsessidest üldjuhul ebapiisavad, mis pidurdab uute perspektiivsete materjalide ja nende

          rakenduste arendamist. Oleme Füüsika Instituudis mitu aastat uurinud elektronergastusi erinevates oksianioonstruktuuriga materjalides.

          Keeruline kristallvõre ja sellest tingitud keeruline tsoonistruktuur põhjustab nendes süsteemides ka elektronauk- ning eksitonprotsesside suurt

          mitmekesisust. Noorele teadlasele avaneb nende protsesside uurimisel lai uurimisteemade valik, mille käigus on võimalik omandada ka laia

          valikut kaasaegse füüsikalise eksperimendi metoodikaid (nt aeglahutusega polarisatsioonspektroskoopia) ning kogeda töötamist suurtes

Pinnasadestiste fraktalanalüüs

          Juhendaja(d): V. Sammelselg, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee

          Annotatsioon: Töös tutvutakse kujutise fraktalanalüüsiga ja rakendatakse seda pinnasadestiste teravikmikroskoopiliste kujutiste abnalüüsiks.

Õhukeste kilede lokaalne elementanalüüs: tundlikkuse määramine

          Juhendaja(d): V. Sammelselg,  J. Asari, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee

          Annotatsioon: Töös uuritakse teoreetiliselt ja praktiliselt erinevate lisandelementide ning põhikomponentide määramise tundlikust õhukeste

          kilede röntgenmikroanalüüsi puhul.

Tahkiskilede lokaalsete elektriliste omaduste uurimine, lokaalne takistus ja mahtuvus

          Juhendaja(d): V. Sammelselg, J. Aarik, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee

          Annotatsioon: Töös tutvutakse teravikmikroskoopiliste lokaalsete elektrijuhtivuse ja mahtuvuse mõõtmiste meetoditega ja rakendatakse neid

          õhukeste kilede uurimisel.

Röntgenfluorestsentsi kasutamine tahkiste koostise analüüsiks

          Juhendaja(d): V. Sammelselg, P. Ritslaid, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee

          Annotatsioon: Töös kasutatakse röntgenfluorestsentsianalüüsi meetodit erinevate objektide elementanalüüsiks ja tutvutakse tulemuste

          kvantiseerimise meetoditega, k.a. Comptoni hajumisel baseeruva meetodiga.

Kilestruktuuride mikroskoopilised uuringud teravikmikroskoobi skaneeriva

          Juhendaja(d): Väino Sammelselg, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee, 737 4705, 737 4626

          Annotatsioon:


Nanolitograafia: teravikmikroskoobi teravikuga “joonistamine”

          Juhendaja(d): Väino Sammelselg, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee, 737 4705, 737 4626

          Annotatsioon:

Oksiidkatete keemilise vastupidavuse uurimine erinevates keskkondades

          Juhendaja(d): Väino Sammelselg, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee 737 4705, 737 4626

          Annotatsioon:

Grafeen - tuleviku funktsionaalne materjal

          Juhendaja(d): Väino Sammelselg,  Harry Alles, kontaktinfo: sam@fi.tartu.ee, harry@boojum.hut.fi

          Annotatsioon: Grafeen - vaid ühe aatomikihi paksune süsinikaatomite võrgustik - on hetkel materjaliteaduses üks "kuumemaid" uurimisobjekte.

           Muuhulgas on kindlaks tehtud, et grafeen juhib nii elektrit kui soojust toatemperatuuril paremini kui mistahes muu materjal ja need omadused

          lubavad grafeenile suurt tulevikku näiteks räni asendajana elektroonikatööstuses. Kuna grafeeni suudeti eksperimentaalselt valmistada

          (grafiidist üha õhemaid ja õhemaid kihte eraldades) alles 2004. aastal, on paljud võimalikud grafeenirakendused aga kindlasti veel avastamata.

           Tartu Ülikooli Füüsika Instituudis alustati grafeeniuuringutega 2008. aasta alguses ja esimesteks sammudeks on olnud koostöös Helsingi

          Tehnikaülikooli Külmalaboriga grafeeninäidiste valmistamine ja nende karakteriseerimine Raman spektroskoopiaga ja

          aatomjõumikroskoopiaga. Oktoobrikuus on plaanis alustada erinevate oksiidide aatomkihtsadestamisega karakteriseeritud grafeeninäidistele.

Lisandiga dopeeritud TiO2 nanoklastri struktuuri ab initio arvutused

          Juhendaja(d): Valter Kiisk, Mikhail Brik, kontaktinfo: valter.kiisk@ut.ee, mikhail.brik@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on selgitada mõningate optiliselt aktiivsete lisanditsentrite olemust titaandioksiidi kristallis, st. milline on

          termodünaamiliselt soodsaim konfiguratsioon lisandi asetumiseks põhiaine võresse. Töö sisuks on vastava tarkvara kasutamise

          omandamine, arvutuste teostamine ja võimalusel tulemuste seostamine eksperimendiandmetega. Lisandioon (nt. Sm3+) asendab

          tõenäoliselt Ti4+ iooni regulaarses võresõlmes, mis on ümbritsetud kuue hapnikuiooni poolt. Kuna aga ioonraadiused on erinevad, tekib

          lokaalne võredeformatsioon. Lisaks sellele tingib Sm3+ ja Ti4+ laenguline erinevus ka kompenseerivate defektide (nt. vakantside)

          moodustumise lisandi läheduses. On olemas arvutusmeetodid sellise, lisandist ja tema ümbrusest koosneva, klastri tasakaaluliste

          parameetrite (keemiliste sidemete pikkused ja nurgad, kristalli seoseenergia, võnkumised jne) määramiseks. Teema sobib bakalaureuse või

          magistriõppe füüsika eriala üliõpilasele. Tudengilt oodatakse elementaarteadmisi kvantmehaanikas ja tahke keha füüsikas, huvi matemaatika

          ja arvutusmeetodite vastu ning arvutikäsitlusoskust. Suhtluskeelena tuleks lisaks eesti keelele kasuks ka inglise või vene keele oskus.

          Bakalaureusetudengil oleks soovitav jätkata ka magistrantuuris. Tõsise töössesuhtumise korral on võimalik mõningane tasustamine

Sool-geel meetodi arendamine binaarsete oksiidide ja komposiitmaterjalide valmistamiseks

          Juhendaja(d): Valter Kiisk, Valter Reedo, kontaktinfo: kiisk@ut.ee, 737 4613, 5596 4683, valterre@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Sool-geel meetod on üks kõige sagedamini kasutatavaid meetodeid mitmesuguste oksiidsete materjalide valmistamiseks nii

          kilede, pulbrite kui ka fiibrite kujul. Käesoleva töö üldisemaks eesmärgiks on uudsete omadustega luminestsentsmaterjalide (fosfooride ja

          sensormaterjalide) disainimine, mille optilised karakteristikud oleksid suhteliselt kergesti kontrollitavad materjali prepareerimise parameetrite

          valikuga. Üks võimalus selleks on optiliselt aktiivse lisandi (nt. lantaniidi) viimine tahkesse lahusesse (nt. ZrxTi1–xO2), mille koostise valikuga

          annaks pidevalt tüürida lisandi optilisi karakteristikuid. Teiseks võimaluseks on nn. plasmoonikaefektide ärakasutamine, mis avalduvad

          nanokaredate metallpindade või metalli nanoosakeste läheduses. Selleks tuleb välja töötada sool-geel meetod metalli nanoosakesi sisaldava

          komposiitmaterjali valmistamiseks. Teema sobib materjaliteaduse või keemiatudengile. Bakalaureusetudengil oleks soovitav jätkata ka

          magistratuuris. Tõsise töössesuhtumise korral on on võimalik mõningane tasustamine teadusgrandist.

Röntgenergastuste mittekiirguslik lagunemine ja resonantsergastusega Auger

          Juhendaja(d): Vambola Kisand, kontaktinfo: vamps@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Töö sisuks on tahkiste elektronstruktuuri uurimine, kasutades selleks fotoelektron ja Auger spektroskoopiat.

          Eksperimentaalseteks mõõtmisteks kasutatakse sünkrotronkiirgust Lundi ülikooli MAX-laboris.

Röntgeneksitonide lagunemine naatriumisoolades

          Juhendaja(d): Vambola Kisand, Arvo Kikas, kontaktinfo: vamps@fi.tartu.ee, Arvo.Kikas@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on tutvuda resonantsergastusega Auger- ja fotoelektronspektroskoopia meetoditega ning kasutada neid

          röntgenergastuste lagunemise uurimisel naatriumisoolades.

Pigment-valgu kompleksi arvutisimulatsioonid

          Juhendaja(d): Veera Krasnenko, Arvi Freiberg, kontaktinfo: veera.krasnenko@ut.ee, freiberg@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Tsütoplasmasisesed membraanid fotosünteetilistes bakterites sisaldavad pigment-valgu komplekse, mis neelavad valgust ja

          toimetavad ergastusenergiat fotokeemilistesse reaktsioonitsentritesse. Uuritav kompleks moodustab heterogeense tihedusega struktuuri.

          Bakalaureusetöö tasemel uuritakse selle pigment-valgu struktuuri muutusi (terve süsteemi ruumala muutused, õõnsuste arvu ja ruumala

          muutused) sõltuvalt rõhust molekulaardünaamika meetodite abil. Töö teostamiseks vajalikud eriteadmised on kõik kohapeal omandatavad.

Läänemere piirkonna kiirgusandmete võrdlev analüüs

          Juhendaja(d): Viivi Russak , kontaktinfo: Tartu Observatooriumi teadur, Dr Sci (geogr) russak@aai.ee, tel 741

          Annotatsioon: Mingi piirkonna kiirguskliima on sellele paigale iseloomulike kiirgustingimuste kompleks. Kiirguse all mõeldakse siin nii

          päikesekiirgust kui ka atmosfääri ja aluspinna infrapunast kiirgust. Eesti kiirguskliima põhineb peamiselt kiirguse mõõtmistele Tartu-Tõravere

          meteoroloogiajaamas. Regulaarsed kiirguse mõõtmised algasid siin 1950. a. Rohkem kui poole sajandi jooksul kogutud andmeid on

          analüüsitud ja kokkuvõtlikult esitatud 2003.a ilmunud raamatus: V. Russak, A. Kallis “Eesti kiirguskliima teatmik”. Nende aastate jooksul

          ilmnesid mõned huvitavad tendentsid kiirgusandmete aegridades. Näiteks, kuni 1980ndate lõpuni vähenes maapinnale jõudnud päikesekiirgus.

           Kasvanud pilvisus ja õhu suurem aerosooli sisaldus nõrgendasid intensiivsemalt kiirgust selle teel läbi atmosfääri. Viimase 15-20 aasta

          jooksul on märgata vastupidist tendentsi. Kiirgusbilanss ja atmosfääri pikalaineline kiirgus (atmosfääri vastukiirgus kasvasid aga kogu

          vaadeldud aastakümnete jooksul. Et uurida, mil määral on kirjeldatud tendentsid iseloomulikud kogu Läänemere piirkonnale, oleks huvitav

          analüüsida teistest jaamadest pärit mõõtmisandmeid. Aastate 1969–1974 jaoks on mõnede jaamade andmed olemas paberkandjal. Seoses

Mn++ lisanditsentrite füüsikaliste omaduste uurimine elektronide paramagnetilise resonantsi

 abil polükristallides CaS-Mn

          Juhendaja(d): Viktor Seeman, kontaktinfo: viktor.seeman@ut.ee

          Annotatsioon:   


Keemia õppekava üliõpilastele pakutavad bakalaureusetööd

Arukate Materjalide ja Seadmete Labor on interdistiplinaarne töögrupp, mis uurib

elektroaktiivseid polümeeerseid materjale ning nende rakendusi robootikas. Meie poolt

pakutavate tööde kohta saad pikemalt lugeda http:/www.ims.ut.ee/Student_projects        Juhendaja(d): , kontaktinfo:

          Annotatsioon:

Elektroaktiivsete polümeeride eksperimentaalne uurimine

          Juhendaja(d): Alvo Aabloo, kontaktinfo: alvo.aabloo@ut.ee

          Annotatsioon: Töö eesmärgiks on uurida ja modifitseerida, elektroaktiivseid polümeerseid materjale, mis on aluseks abil töötavatele

          kunstlihastele. Vt. ka http://eap.jpl.nasa.gov/. Töö eeldab huvi soovi tegeleda polümeersete materjalide ja nende interfeissidega. Edasine

          tegevus doktorantuuri raames on ülimalt teretulnud. Vajalik on soov ja huvi õppida/töötada väljaspool Eestit nii lühema kui ka pikema ajaliselt.

Muteeritud reaktsioonitsentrite aeglahutusega spektroskoopia

          Juhendaja(d): Kõu Timpmann, Arvi Freiberg, kontaktinfo: kou@fi.tartu.ee, freiberg@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Bakteriaalses fotosünteesis toimub neeldunud valguse energia konverteerimine eraldatud laengute energiaks spetsiifilistes

          molekulaarsetes kompleksides – nn. reaktsioonitsentrites. Laengute eraldumise dünaamika on ülikiire, ulatudes piko- ja femtosekundpiirkonda.

           Töö eesmärgiks on uurida laengute eraldumise dünaamika muutusi sihipäraselt muteeritud reaktsioonitsentrites, kasutades selleks

          femtosekundilise ja /või pikosekundilise ajalise lahutusega spektroskoopilist aparatuuri.

Valgustkoguva antenni LH2 eksitontsooni laiuse temperatuurisõltuvus

          Juhendaja(d): Kõu Timpmann, Arvi Freiberg, kontaktinfo: kou@fi.tartu.ee, freiberg@fi.tartu.ee

          Annotatsioon: Bakteriaalses fotosünteesis neeldub päikese energia põhiliselt perifeerses valgustkoguvas antennis LH2, mille molekulaarne

          struktuur on suure täpsusega teada. Osutub, et 18 ringikujuliselt membraani valku “pakitud” bakterklorofülli molekuli moodustavad

          eksitonsüsteemi, mis kollektiivselt reageerib neeldunud ergastusele. Eksitonsüsteemi moodustavate molekulide vahelisi vastasmõjusid

          iseloomustab eksitontsooni laius, mis hiljaaegu õnnestus Füüsika Instituudis polariseeritud fluorestsentsi meetodi abil mõõta. Käesoleva töö

          ülesandeks on eksperimentaalselt uurida eksitontsooni laiust LH2 antennis sõltuvalt objektile rakendatud temperatuurist.

Oksiidkile kristallisatsiooniprotsessi mõjutamine

          Juhendaja(d): V. Sammelselg, J. Aarik, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee

          Annotatsioon: Töös uuritakse võimalusi sadestiste kristallisatsiooniprotsessi mõjutamiseks eelkõige nende valmistamise ajal.

Õhukeste kilede lokaalne elementanalüüs: tundlikkuse määramine

          Juhendaja(d): V. Sammelselg, J. Asari, kontaktinfo: vaino.sammelselg@ut.ee