Ratchet effects in quantum and classical nanodevices.
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
—
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
M2 - International cooperation
Contract ID
MSMT-806/2017-1
Alternative language
Project name in Czech
Efekt rohatky v kvantových a klasických nano-systémech
Annotation in Czech
Kromě zásadní důležitosti pro pochopení nerovnovážných procesů na molekulární úrovni odpovídá navrhovaný výzkum na nové výzvy základního výzkumu v mikromanipulačních technologiích, molekulární elektronice a biofyzice na úrovni jednotlivých molekul. Transformace energie v Brownových motorech se navíc v poslední době pomalu stávají praktickým inženýrským nástrojem. Zde je nutno podotknout, že každá aplikace vyžaduje velký počet vzájemně interagujících částic. Proto je pro pochopení funkce molekulárních motorů a pro jejich optimalizaci nezbytné brát tyto interakce v úvahu. Řešení navrhovaného projektu poskytne konkrétní návody jak realizovat umělé molekulární motory v praxi. Například prozkoumáme, jak je účinnost těchto motorů ovlivněna jejich dimenzionalitou a dalšími parametry. Komplexní kolektivní chování se z pravidla rodí z jednoduchých časově lokálních pravidel, která lze snadno využít k počítačové simulaci příslušných systémů. Matematicky lze tyto systémy popsat příslušnými mnohačásticovými dynamickými rovnicemi, např. Pauliho mistrovskou rovnicí a/nebo Fokkerovou-Planckovou rovnicí. Pro popis kvantových systémů je možno použít např. metody založené na Zobecněné kvantové mistrovské rovnici (buď v konvolučním, nebo časově lokálním tvaru). Získání analytických vzorců popisujících dynamiku systému z těchto rovnic představuje vysoce netriviální problém a vyžaduje využití pokročilých matematických metod. Výzkumné týmy zapojené do řešení navrhovaného projektu mají s aplikací těchto metod dlouholeté zkušenosti. Výkonnost většiny Brownových motorů je určena jejich dlouhočasovým chováním, kdy dospějí do nerovnovážného stacionárního stavu. V řadě případů je bohužel tento stacionární režim velmi těžko dosažitelný pomocí Monte-Carlo simulací. Proto je nutné tyto metody kombinovat s analytickým popisem. Právě tato souhra numerických a analytických metod tvoří jádro předkládaného návrhu.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BE - Theoretical physics
CEP - secondary branch
BJ - Thermodynamics
CEP - another secondary branch
BO - Biophysics
OECD FORD - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)<br>10610 - Biophysics<br>20303 - Thermodynamics
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
This project was being realized in the framework of the MOBILITY Activity that aims primarily on establishing and strenghtening ties with foreign research institutions. The control of particular outputs is not implemented by the evalution committee, but the correctness of allocated finances and the adequacy of their use are checked.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2017
Realization period - end
Dec 31, 2018
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 26, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP19-MSM-7A-U/01:1
Data delivery date
Jun 18, 2019
Finance
Total approved costs
200 thou. CZK
Public financial support
200 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK