Fizika laboratórium - Fizikus MSc, kutatófizikus szakirány

A Fizipedia wikiből
A lap korábbi változatát látod, amilyen Fuge (vitalap | szerkesztései) 2020. szeptember 5., 17:26-kor történt szerkesztése után volt.

(eltér) ←Régebbi változat | Aktuális változat (eltér) | Újabb változat→ (eltér)


The page below is outdated and will be not updated.

New page: https://fizipedia.bme.hu/index.php/Physics_Laboratory_-_Physics_MSc,_research_physicist_specialization


Fizika laboratórium - Fizikus MSc, nanotechnológia és anyagtudomány szakirány

A kutatófizikus és a nanotechnológia és anyagtudomány specializáció laboratóriumi gyakorlatait közösen szervezzük, így mindkét specializációra vonatkozó információk ezen oldalon találhatók.

Tárgy adatok (2019 ősz)

  • A tanév első foglalkozása: szeptember 9., hétfő 8:30-14:00, F épület III. lépcsőház, II. emelet 13.
  • Tárgykód: BMETE11MF02 (kutatófizikus specializáció), BMETE11MF46 (Nanotechnológia és anyagtudomány specializáció)
  • Tárgyfelelős: Dr. Halbritter András egyetemi tanár
  • Követelmény: 0/0/6/F/6
  • Nyelv: magyar
  • Jelenléti követelmények: A legalább elégséges félévközi jegy megszerzésének szükséges feltétele valamennyi programozási és mérésvezérlési feladat illetve valamennyi laboratóriumi mérés teljesítése. Indokolt hiányzás esetén két pótmérési lehetőséget biztosítunk.
  • Félévközi számonkérések: A mérésvezérlési feladatokról, illetve a laboratóriumi mérésekről készült jegyzőkönyvek készítése, illetve a mérés közbeni munkát dokumentáló mérési napló másolatának leadása.
  • A félév végi osztályzat: a mérésvezérlési feladatokról és a laboratóriumi mérésekről készült jegyzőkönyvek és mérési naplók értékelése alapján, az órai munkát is figyelembe véve.
  • Konzultációk: előzetes egyeztetés alapján

Mérési feladatok

Az első két foglalkozás során a számítógépes mérésvezérlés alapjait gyakoroljuk be. A számítógépes programozás Microsoft Visual Studio C# környezetben történik. Ezen két foglalkozás során röviden átvesszük az alábbiakat:

  • Grafikus felület kezelése, adatok írása a képernyőre, és begépelt adatok beolvasása.
  • Adatok írása/olvasása fájlba/fájlból.
  • Kommunikáció mérőműszerekkel soros, USB és GPIB porton keresztül.
  • Grafikonok készítése
  • National Instruments MyDAQ adatgyűjtő kártya használata, hullámforma kiadása és beolvasása.

A következő három foglalkozás keretében modern fizikai jelenségeket vizsgálunk (magashőmérsékleti szupravezető fázisátalakulása (SZUPRAVEZETÉS), atomerő mikroszkópokban is használt kvarcszenzor vizsgálata (KVARCSZENZOR), atomi méretű nanovezetékek szakadása (ATOMI KONTAKTUS)). A méréseket önállóan készített programokkal végezzük, a foglalkozás fontos részét képezi a saját mérésvezérlő program elkészítése.

Az első öt foglalkozást közösen tartjuk a kutatófizikus és a nanotechnológia és anyagtudomány specializáció hallgatóinak az F3213 teremben, hétfőnként 8:30-14:00-ig. (Elhúzódó mérés esetén is a méréseket legkésőbb 15:00-ig be kell fejezni órarendi ütközés miatt).

A félév második felében kutatólaboratóriumokban végzünk el három komplex mérési feladatot. A kutatófizikus hallgatók elektronspin rezonanciát (ESR), magmágneses rezonanciát (NMR) és magnetooptikai Kerr-effektust (MOKE) tanulmányoznak. A nanotechnológia és anyagtudomány szakirány hallgatói elektrokémiai rétegleválasztás és felületanalitika (FELÜLETFIZIKA 1-2), illetve pásztázó alagútmikroszkópia (STM) témákban végeznek méréseket. Kérjük, hogy a laboratóriumi mérések napjára senki ne szervezzen más programot, hiszen a mérés sikeres befejezése néha az egész napot (>8 óra) igénybe veszi. A labóratóriumi mérések helyei:

  • NMR: BME, F épület I. lépcsőház, alagsor - Nagyterű ESR és NRM laboratórium
  • ESR: L épület földszint (bejárat az F épülettel szemben, a Bertalan Lajos úti kerítés felé haladva)
  • MOKE: F épület I. lépcsőház, alagsor - Magnetooptikai spektroszkópia laboratórium
  • STM: BME, F épület I. lépcsőház, alagsor - Nanokontaktusok laboratórium
  • FELÜLETFIZIKA 1-2: F épület III. lépcsőház magasföldszint 4. (Atomfizika Tsz.), felületfizika laboratórium.

A fennmaradó hetekben nem tartunk foglalkozásokat.

Mérésleírások, és egyéb, mérésekhez kapcsolódó hasznos információk

Lock-in.gif

SRS 830 lock-in

Siglent.jpg

Siglent SDG1025 függvénygenerátor

Goodwill.jpg

Good Will Instek GDM 8246 digitális multiméter

MyDAQ.png

NI MyDAQ adatgyűjtő kártya

Visual Studio telepítés

A géptermi számítógépeken a Visual Studio 2017-es verziója van telepítve. Célszerű az otthoni munkához is ezt a verziót telepíteni, amit az alábbi linkről lehet letölteni:

https://visualstudio.microsoft.com/vs/older-downloads/

Telepítendő: Visual Studio Community 2017, .NET workloaddal.

Laborvezetők (2019)

  • SZG - Magyarkuti András,
  • SZUPRAVEZETÉS - Kovács Krausz Zoltán,
  • KVARCSZENZOR - Magyarkuti András,
  • ATOMI KONTAKTUSOK - Molnár Dániel,
  • ESR - Nagy Károly és Fehér Titusz
  • NMR - Simon Ferenc és Csősz Gábor
  • MOKE - Szász Krisztián és Felix Schilberth
  • STM - Török Tímea Nóra
  • FELÜLETFIZIKA 1-2 - Kiss Gábor és Dobos Gábor

Időbeosztás (2019)

Jelölések:

Kód Név
H1 Balázs Péter
H2 Budai Ákos
H3 Földvári Dominic
H4 Kovács Panna
H5 Sulyok Bendegúz
H6 Szabó Zsolt
H7 Szombathy Dominik
H8 Tamás Gábor
H9 Badeeb Leila
H10 Balogh Nóra
H11 Bató Lilia
H12 Kalmár Tamás
H13 Csikai Dávid

Számítógépes mérésvezérlés órák

09.szept mindenkinek
16.szept mindenkinek

Mérésvezérlési feladatok ("kis mérések")

Szupra1 Szupra2 Szupra3 MCBJ1 MCBJ2 MCBJ3 LockIn1 LockIn2 LockIn3
09.23. H2, H10 Check-mark.gif H5, H13 Check-mark.gif H1, H9 Check-mark.gif H4, H12 Check-mark.gif (javítás) H3, H11 Check-mark.gif H6, H8 Check-mark.gif H7 Check-mark.gif
09.30. H1, H12 Check-mark.gif H4, H9 Check-mark.gif H6 (pótmérés) Check-mark.gif H3, H8 Check-mark.gif H7, H11 Check-mark.gif H2, H13 Check-mark.gif H5, H10 Check-mark.gif
10.07. H3, H7 Check-mark.gif H8, H11 Check-mark.gif H2 (pótmérés) Check-mark.gif, H6 (pótmérés) H10, H13 Check-mark.gif H5 Check-mark.gif H1, H4 Check-mark.gif H9, H12 Check-mark.gif

Laboratóriumi mérések

STM Felületfizika 1 Felületfizika 2 MOKE ESR NMR
28.okt H11, H12 H1, H2 H3, H4 H5, H6
04.nov H9, H13 H11, H12
11.nov H10 H9, H13 H7, H8 H1, H6 H2, H3
18.nov H10
25.nov H11 H3, H5 H2, H7 H4, H8
2.dec H9, H10
9.dec H12, H13 H4, H6 H5, H8 H1, H7


Eredmények (2019)

Elvárások a jegyzőkönyvvel kapcsolatban

A mérési jegyzőkönyveket szerkesztett formában, email csatolmányként kell beküldeni a címre, és egyben az adott mérést vezető oktató email címére véglegesre szerkesztett pdf formában. A fájl neve tartalmazza a feladat megnevezését és a készítők vezetéknevét, mindezeket aláhúzás jellel elválasztva, kisbetűkkel és ékezet nélkül írva, pl.: stm_nemeth_kovacs.pdf . A beadási határidő a mérést követő hétvége, vasárnap este 24 óra. (Technikai nehézség esetén következő nap délelőtt 9 óráig leadható a jegyzőkönyv kinyomtatva az adott mérés vezetőjének, vagy a Fizika Tanszék titkárságán). A jegyzőkönyvek beérkezését a laborbeosztási táblázaton igazoljuk vissza (Check-mark.gif). A félév során egy alkalommal megengedett a jegyzőkönyv maximum egy hét késéssel történő leadása (ebbe bele számít a programozási feladatok késedelmes leadása is). Minden további késedelmes leadás esetén a jegyzőköny pontszámából (maximum 100 pont) egy héten belüli késés esetén 15 pont, több mint egy hetes késés esetén pedig 30 pont levonásra kerül.

Útmutató a jegyzőkönyv elkészítéséhez:

A tárgy keretében egy kutatólaboratóriumban folyó munkához hasonló feladatok, problémák jelennek meg. A kérdésfeltevés mindig jelenségorientált, a feladatok a közelmúlt központi kutatási területeihez kapcsolódnak. Az írott jegyzet sok segítséget nyújt, a kísérletek megvalósításhoz mégis nagyfokú önállóság kell. A rendelkezésre álló eszközpark lehetőséget biztosít a saját, eredeti elképzelések kipróbálására is.

A jegyzőköny szerepe - ezen a szinten - eltér a korábban megszokottaktól: nem egy munkafolyamat dokumentálása, hanem sokkal inkább egy önálló kutatási eredmény bemutatása. Ebben a kurzusban közelíteni lehet az eredmények "tudományos közlemény"-ként való prezentálásához. Egy rövid cikk szokásos szerzete:

  • problémafelvetés, előzmények, célkitűzés
  • rövid előrejelzés az elért eredményekről (hogy érdemes-e tovább olvasni)
  • vizsgált rendszer, kísérleti technika
  • mérési eredmények tárgyszerű bemutatása, a fontos megfigyelések kiemelésével
  • a kísérletek értelmezése, adatok kiértékelése (összehasonlítás irodalmi adatokkal)
  • következtetések

Mellékletben célszerű csatolni az elvégzett munka egyéb dokumentumait, ami egy "tudományos közlemény"-be nem foglalható. Ilyen pl. a mérésvezérlő program saját fejlesztésű része, bonyolultabb kapcsolási rajz, stb.

A számítástechnikai lehetőségek kihasználásával (viszonylag kis ráfordítással) nyomdai színvonalú anyag készíthető. Napjainkban a folyóiratok elektronikus formában kérik a közlemények beküldését, s megfelelő támogatást nyújtanak az általuk előírt formai követelmények teljesítéséhez - ezek használhatók akár a jegyzőkönyv megírásához is. Kiemelten fontos a kísérleti eredményeket bemutató ábrák szerkesztése is: egy jó ábra hatékonyabban közli az információt, mint bármely szöveg.