Nanotechnológie

Adriana Zeleňáková

Magnetické nanočastice sú nesmierne zaujímavým magnetickým objektami, ktoré skrývajú ešte mnoho neobjaveného, jednak z dôvodu fyzikálnych vlastností ako aj vďaka rozmanitým aplikáciám. Nanočastice železa, alebo oxidov železa, sa vďaka svojim vlastnostiam uplatňujú v lekárskej diagnostike na zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie, pri liečbe hypertermie a významnú oblasť využitia predstavuje použitie magnetických častíc pre cielený transport liečiv.

Vysokoškolská učebnica „Magnetické nanočastice: nanomagnetizmus, príprava a pokrokové aplikácie“ je určená predovšetkým poslucháčom magisterského stupňa štúdia odboru fyziky a poslucháčom príbuzných odborov na vysokých školách a fakultách s fyzikálnym, chemickým, metalurgickým a biofyzikálnym zameraním. Motiváciou k napísaniu tejto učebnice bolo vypracovať študijný materiál, ktorý prispeje ku skvalitneniu výučby profilového predmetu Nanomateriály a nanotechnológie na Ústave fyzikálnych vied PF UPJŠ v Košiciach na magisterskom stupni študijného programu Fyzika kondenzovaných látok FKLm, ako aj na profilového predmetu na doktorandskom programe Progresívne materiály PMd.

Vysokoškolská učebnica je rozdelená do ôsmych kapitol. Prvá a druhá kapitola sa venujú základným informáciám o magnetizme, o pôvode nanomagnetizmu v nanočasticiach a povrchovým javom. Tretia a štvrtá kapitola sa venujú nanomagnetizmu nanočasticových systémov. Piata kapitola popisuje detailne jednotlivé protokoly pre vyšetrenie javu superparamagnetizmu a javu superspinového skla s využitím SQUID zariadenia. Šiesta kapitola popisuje jednotlivé postupy prípravy magnetických nanočastíc a siedma kapitola jednotlivé experimentálne techniky pre štúdium magnetických nanočastíc. Posledná ôsma kapitola popisuje aplikácie nanočastíc v biomedicíne.

Pri písaní tejto učebnice boli jednotlivé kapitoly vypracované s využitím cudzojazyčnej odbornej literatúry, ktorá je uvedená v zozname odporúčanej literatúry.

Stiahnite si e-knihu zadarmo

E-kniha

Jana Shepa (ed.)

Zborník abstraktov z prvého ročníka medzinárodnej konferencie Autumn electrochemical meeting je zložený z príspevkov účastníkov tejto študentskej konferencie.

Konferencia pozostávala z jednej pozvanej prednášky a šiestich študentských prednášok. Posolstvom tohto stretnutia je vytvorenie dialógu medzi študentmi elektrochémie a vzájomné vymieňanie si poznatkov. Všetky príspevky sú odborne spracované a inšpiratívne.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Erik Čižmár

Učebný text Špeciálne praktikum II je venovaný popisu experimentálnych metód využívaných pre štúdium magnetických vlastností tuhých látok, zvlášť nízkorozmerných a molekulových magnetov. Následne obsahuje návod na praktické cvičenie Špeciálne praktikum II, počas ktorého študenti magisterského a doktorandského štúdia využívajú najmodernejšie komerčné zariadenia – spektrometer elektrónovej paramagnetickej rezonancie (EPR)  a SQUID magnetometer.

Úvodná kapitola stručne opisuje pôvod magnetizmu v tuhých látkach, úlohu kryštálového poľa a magnetických interakcií pri opise ich magnetických vlastností. Nasleduje vysvetlenie princípov EPR, funkčnosti EPR spektrometra a optimalizácie jeho parametrov pri konkrétnom praktickom cvičení.

Ďalšia časť učebného textu je venovaná prehľadu správania sa magnetických veličín so zmenou magnetického poľa alebo teploty v rôznych typoch magnetov. Učebný text uzatvára opis princípu funkčnosti SQUID magnetometra a príklad jeho využitia na praktickom cvičení merania magnetického momentu. 

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Andrea Morovská Turoňová

Objav rádioaktivity na prelome 19. a 20. storočia stimuloval prudký rozvoj jadrových vied. Na rozhraní jadrovej fyziky a chémie sa sformovali styčné odbory, akými sú rádiochémia, radiačná chémia a jadrová chémia. Na základe historických faktov a ďalších dostupných údajov o súčasnom stave v uvedených oblastiach sa snažíme prispieť k zhromaždeniu daných informácií a k podaniu ich uceleného prehľadu.

Cieľom predmetu Jadrová chémia, ktorý sa vyučuje na PF UPJŠ je poskytnúť základné poznatky, s dôrazom na všeobecnú hodnotu predmetu. Dôležité je sprístupniť základy rozličných metód, techník a ich špecifík pri aplikácii jadrových javov v chémii a v príbuzných odboroch. Dôraz sa kladie aj na použitie správnej terminológie, na poznanie súvislosti vzťahov a základných princípov, doplnených ilustračne konkrétnymi prípadmi.

Výber materiálu je pomerne obtiažny, počítame však s tým, že ďalšie monografie a učebnice zaplnia medzery týchto učebných textov.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Danica Sabolová

Tento vysokoškolský učebný text je určený pre poslucháčov Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach, ktorí si zapísali praktické cvičenia z Biotechnológie, ale aj všetkým ostatným študentom, ktorí majú záujem zoznámiť sa s praktickými aplikáciami biotechnológií.

Cieľom praktického kurzu je zoznámiť študentov so základnými biotechnologickými metódami a ich aplikáciami. Poslucháči si v praxi overia teoretické poznatky získané na prednáškach z Biotechnológie ako je priebeh fermentačných procesov, výroba vína, príprava kyslomliečnych výrobkov a syrov, príprava kultivačných médií, očkovanie a kultivácia mikroorganizmov atď. Súčasťou praktických cvičení je aj využívanie analytických a spektrálnych metód, ktoré sú neoddeliteľnou súčasťou biochémie.

Skriptá sú vydávané iba v elektronickej podobe a sú sprístupnené na webovej stránke univerzity: http://kosice.upjs.sk/~kbch/sk, z dôvodu, že stále sa bude dať aktualizovať a modernizovať obsah laboratórnych úloh.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Zuzana Orságová Králová (ed.)

Vedecký zborník abstraktov je súhrnom príspevkov učiteľov, vedeckých pracovníkov a ďalších účastníkov konferencie, ktoré obsahujú originálne výsledky ich vedecko-výskumnej činnosti. Práce budú predmetom rokovania ďalšieho ročníka domácej vedeckej konferencie „New trends in chemistry, research and education 2019”. Konferencia je priestorom pre dialóg medzi vedeckými akademickými pracovníkmi na jednej strane a profesionálnymi pracovníkmi a študentmi na strane druhej.

Príspevky uverejnené v tomto zborníku možno rozdeliť podľa obsahu do oblasti analytickej anorganickej, fyzikálnej, organickej chémie, biochémie a didaktiky chémie. Všetky príspevky sú zaujímavé a môžu byť využité v ďalšej tvorivej vedeckej a výskumnej práci, v procese vzdelávania i v praktickej činnosti.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Marcel Uhrin - Petr Benda - Peter Kaňuch

Netopiere predstavujú unikátnu skupinu cicavcov, ktorá je charakteristická rozličnými životnými stratégiami. Sú to jediné cicavce schopné aktívneho letu, ktorý spoločne s ich takmer výlučne nočnou aktivitou viedol v  evolúcii k objaveniu sa špecifických adaptácií. Jednou z najvýraznejších adaptácií na život v tme je ich schopnosť echolokácie, ktorá im umožňuje dokonalú orientáciu v priestore. Netopiere sú prevažne tropickou skupinou, ktorá ale osídlila aj oblasti mimo tohto pásma, čo najmä v miernych klimatických zónach viedlo k vytvoreniu zložitého fenologického cyklu s aktívnymi časťami a s prerušeniami v podobe hibernácie. V tejto pestrej a druhovo početnej skupine (takmer 1500 známych druhov) existuje ďalej široká škála foriem sociálnej organizácie ako aj foriem potravných alebo úkrytových stratégií. Vysokoškolská učebnica „Základy chiropterológie“ prináša vôbec prvýkrát v slovenskom jazyku v jedenástich kapitolách a v dvoch apendixoch aktuálne odborné poznatky o týchto živočíchoch.

E-kniha

Valéria Skřivánková - Martina Hančová

Publikácia je zameraná na diskrétne náhodné procesy, predovšetkým na Markovove reťazce, ktoré majú široké uplatnenie v ekonomickej a finančnej sfére.

Učebnica je rozdelená na päť kapitol, z ktorých prvá je úvodom do teórie náhodných procesov a vymedzuje pojem, vlastnosti a klasifikáciu náhodných procesov všeobecne. Druhá kapitola je venovaná Markovovým reťazcom s diskrétnym časom, včítane oceňovania prechodov medzi stavmi a optimálneho riadenia takýchto procesov. Tretia kapitola je zameraná na špeciálne Markovove reťazce so spojitým časom a kladie dôraz na konštrukciu a riešenie sústavy Kolmogorovových diferenciálnych rovníc, popisujúcich dynamiku vývoja uvažovaných procesov v čase. Posledné dve kapitoly ilustrujú aplikácie Markovových reťazcov pri modelovaní systémov hromadnej obsluhy a v teórii obnovy.

Okrem výkladu základných pojmov, definícií a viet s dôkazmi, učebnica obsahuje aj množstvo riešených príkladov, ktoré ilustrujú vysvetľovanú teóriu. Na konci každej kapitoly sú uvedené neriešené úlohy, na ktorých si čitateľ sám otestuje pochopenie problematiky. Výsledky riešenia úloh a zoznam príslušnej literatúry sú uvedené na konci publikácie.

Učebnica je určená predovšetkým študentom odboru Ekonomická a finančná matematika na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach a svojím obsahom pokrýva predmet "Náhodné procesy 1" na tejto škole. Môže však poslúžiť aj študentom podobného zamerania na iných školách alebo záujemcom o túto problematiku z praxe.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Erik Sedlák - Rastislav Varhač - Patrik Danko - Helena Paulíková - Dušan Podhradský

Predkladané skriptá vznikli v snahe aktualizovať a predovšetkým sprehľadniť úlohy, ktoré riešia v rámci základných praktických cvičení z biochémie študenti 2. a 3. roč­níka bakalárskeho stupňa štúdia odborov chémia, biológia a ich kombinácií s inými odbormi. Väčšina úloh pochádza z pôvodných skrípt "Podhradský, Mihalovová: Praktické cvičenia z biochémie, Košice 1989".

Niektoré z nich boli z väčšej alebo menšej časti modifikované a prispôsobené súčasným podmienkam v laboratóriu. Pribudli aj nové úlohy ako napr. tie, venované nukleovým kyselinám. Skriptá sú tematicky rozdelené do šiestich samostatných celkov, pričom každý z nich pozostáva z niekoľkých úloh. Názvy celkov odpovedajú povahe biomakromolekúl, ktoré tvoria ich ústrednú tému. Teoretické úvody na začiatku celkov sú novozostavené a ich hlavným cieľom je priblížiť stručný prehľad základných biochemických metód, ktoré sa využívajú pri štúdiu daných biomakro­molekúl.

Tieto skriptá sú zámerne prístupné iba v elektronickej podobe. Dôvodom je snaha priebežne aktualizovať a modernizovať jednotlivé úlohy podľa meniacich sa možností nášho laboratória. Dúfame, že skriptá splnia svoju úlohu a študenti budú mať po absolvovaní týchto laboratórnych cvičení dostatočné teoretické vedomosti a praktické zručnosti z oblasti základných biochemických metód.

Stiahnite si e-knihu zadarmo(pdf)

E-kniha

Jozef Strečka

Za posledných pätnásť rokov sa kurz „Presne riešiteľné modely v štatistickej fyzike“ stal neoddeliteľnou súčasťou študijného programu „Teoretická fyzika“ na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach. Spočiatku bol kurz založený na prvej edícii tejto učebnice určený len pre bakalárskych študentov, avšak neskôr som na žiadosť niekoľkých ambicióznych študentov, ktorí si želali pokračovať v štúdiu tejto vzrušujúcej oblasti výskumu, pripravil nadväzujúci kurz vyučovaný na postgraduálnej úrovni.

Už je to viac ako desať rokov, čo naši študenti zapísaní v študijnom programe „Teoretická fyzika“ absolvujú predmet „Úvod do presne riešiteľných modelov v štatistickej fyzike“ na magisterskej úrovni a „Presne riešiteľné modely v štatistickej fyzike“ na postgraduálnej úrovni. Samozrejme, bolo potrebné nejako upraviť témy pre kurzy určené pre bakalárskych a postgraduálnych študentov.

Konkrétne, niekoľko náročnejších tém týkajúcich sa presných riešení 2D Isingovho modelu (kapitola 3) bolo presunutých do pokročilejšieho kurzu určeného pre postgraduálnych študentov, zatiaľ čo úvodný kurz určený pre bakalárskych študentov bol naopak doplnený o niekoľko nových tém, ktoré si vyžadovali druhé vydanie tejto učebnice.

Druhé vydanie tejto učebnice teda obsahuje úplne novú kapitolu 4 venovanú presnému riešeniu Isingovho modelu na Betheho mriežke pomocou metódy presných rekurentných vzťahov, zatiaľ čo kapitola 5 bola doplnená o presné výsledky pre základný stav niekoľkých frustrovaných Heisenbergových spinových modelov pomocou variačnej metódy. Dúfam, že ďalšie vydanie tejto učebnice vyjde čoskoro a zahrnie aj všetky témy špecificky vyučované v rámci postgraduálneho kurzu.

Stiahnite si e-knihu zadarmo  (pdf)

E-kniha

Andrea Morovská Turoňová - Renáta Oriňaková - František Kaľavský 

Vysokoškolské učebné texty „Praktické cvičenia z fyzikálnej chémie“ sú určené ako učebná literatúra pre poslucháčov 2. ročníka študijného programu Chémia a 3. ročníka medziodborového študijného programu na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach.

V troch kapitolách sú zhrnuté základné poznatky z termodynamiky, elektrochémie a kinetiky, ďalšia kapitola sa venuje meraniu niektorých ďalších fyzikálno-chemických veličín. Veľmi atraktívne a zaujímavé sú pre študentov aj úlohy vypracované na základe spolupráce s Kriminalistickým a expertíznym ústavom PZ v Košiciach, ktorý sa taktiež podieľa na inovácii praktickej výučby formou priamej účasti odborníkov z praxe. Tematické celky sú aktualizované a doplnené o nové poznatky, princípy ako aj podrobné pracovné postupy využívajúce nové prístrojové vybavenie.

Cieľom laboratórnych cvičení z fyzikálnej chémie je ilustrovať a potvrdiť fyzikálnochemické zákony a korelácie, ktoré sa uplatňujú pri kvantitatívnom popise chemických javov. Študenti sa naučia používať prístroje a zariadenia bežné vo fyzikálno-chemických laboratóriách, osvoja si zásady presného a správneho kvantitatívneho merania fyzikálnych veličín, dôležitých z chemického hľadiska. Taktiež môžu využiť priestor na rozvíjanie schopností odbornej a vedeckej komunikácie a zároveň chceme podporiť aj ich tvorivý prístup pri spracovaní protokolov z meraní.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Michal Jaščur

Táto monografia je venovaná diskusii teórie efektívneho poľa založenej na metóde diferenciálneho operátora, ktorá bola pôvodne zavedená Honmurom a Kaneyoshim v r. 1979 a dodnes sa aktívne využíva na teoretické štúdium lokalizovaných spinových modelov magnetizmu, predovšetkým rôznych variant Isingovho modelu. Doteraz bola táto metodika aplikovaná mnohými autormi na štúdium veľkého počtu rôznorodých systémov, ako sú napr. kryštalické systémy, zriedené magnetické systémy, systémy s náhodnými výmennými interakciami, amorfné magnetické látky, systémy v náhodnom magnetickom a kryštálovom polí, tenké magnetické vrstvy, magnetické systémy s voľným povrchom, binárne a ternárne magnetické zliatiny, atp.

Počas svojej doterajšej vedeckej kariéry som mal možnosť spolupracovať na rozvoji samotnej metódy diferenciálneho operátora (a teda aj teórie efektívneho poľa) s niekoľkými významnými odborníkmi v tejto oblasti, vrátane prof. Kaneyoshiho, u ktorého som absolvoval dva dlhodobé pracovné pobyty. V danej problematike sa mi doteraz podarilo publikovať viac ako 40 vedeckých prác v popredných zahraničných fyzikálnych časopisoch. Tieto práce sa týkajú jednak rozvoja samotnej metodiky ale sú medzi nimi aj významné aplikácie, v ktorých sú predpovedané zaujímavé fyzikálne javy, napr. multikompenzačné javy vo ferimagnetoch.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Adela Kravčáková - Stanislav Vokál - Janka Vrláková 

Skriptá “Všeobecná fyzika IV, 1. časť: Atómová fyzika” predstavujú základný študijný materiál k prednáškam zo Všeobecnej fyziky IV v druhom ročníku bakalárskeho jednoodborového štúdia fyziky a medziodborového štúdia v kombinácii s fyzikou na Prírodovedeckej fakulte Univerzity P. J. Šafárika v Košiciach. Svojím obsahom pokrývajú prvú časť daného kurzu fyziky, venovanú atómovej fyzike.

Cieľom predmetu je získať základné informácie o štruktúre atómu a elektrónovom obale atómu.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Vladimír Zeleňák (ed.)

Zborník abstraktov Študentskej vedeckej konferencie PF UPJŠ

Charakteristickou črtou vzdelávania na kvalitných vysokých školách, ku ktorým Prírodovedecká fakulta UPJŠ v Košiciach patrí, je úzke prepojenie vzdelávania a vedeckého výskumu. Poznatky a vedomosti z odboru štúdia získavajú študenti nielen teoretickým štúdiom jednotlivých disciplín, ale aj aktívnym zapojením sa do riešenia čiastkových vedeckých úloh v rámci výskumných tímov či už pri vypracovávaní záverečných prác alebo formou nástroja Študentských pomocných vedeckých síl (ŠPVS), ktorých činnosť sa na fakulte revitalizovala v roku 2015.

Študentská vedecká konferencia (ŠVK) je jedným z tradičných podujatí fakulty, ktoré je organizované počas Prírodovedeckých dní ako súčasť Sciencefestu. Svojou povahou prirodzene zapadá do spomínaného súkolia prepojenia vzdelávania a vedy a dlhodobo sa teší veľkej popularite a záujmu študentov. V roku 2016 na ŠVK vystúpilo 125 študentov Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach, v rámci 16 sekcií. Prehľad o zameraní a cieľoch študentských prác podáva tento zborník. Veríme, že bude inšpiráciou pre ďalších potenciálnych záujemcov o vystúpenie na ŠVK, ale bude zaujímavý aj pre širšiu verejnosť, ktorej môže podať doplnkový pohľad na činnosť fakulty.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Adriana Zeleňáková

Jednou zo základných charakteristík magnetického stavu feromagnetických materiálov je existencia doménovej štruktúry. Vysokoškolský učebný text „MAGNETICKÉ DOMÉNY: ŠPECIÁLNE FYZIKÁLNE PRAKTIKUM 1“ je určený predovšetkým poslucháčom magisterského stupňa študijného programu Fyzika kondenzovaných látok FKLm ako aj na doktorandskom programe Progresívne materiály PMd v rámci profilového predmetu Špeciálne praktikum 1 na Ústave fyzikálnych vied PF UPJŠ v Košiciach.  Učebný text je rozdelený do siedmych kapitol. Prvá kapitola sa venuje základným poznatkom teórie domén, vrátane histórie pozorovania domén a špecifikácie jednotlivých druhov energií vo feromagnetiku. V druhej kapitole je prezentovaná súvislosť medzi doménovou štruktúrou a magnetizačnými procesmi vo feromagnetiku. Tretia kapitola popisuje rozličné druhy interakcií doménovej steny s defektom. Vo štvrtej kapitole sú ilustrované príklady doménovej štruktúry vo vybraných feromagnetikách ako sú zrnovo orientované a zrnovo neorientované elektrické ocele, amorfné a nanokryštalické pásky. Piata kapitola sumarizuje prehľad jednotlivých experimentálnych metód, ktoré sa používajú na zviditeľnenie doménovej štruktúry a ich výhody alebo nevýhody vzhľadom na štruktúru feromagnetík. Posledné dve kapitoly, šiesta  a siedma sú venované konkrétnym experimentálnym úlohám pre pozorovanie doménovej štruktúry vybranej polykryštalickej vzorky pomocou optického mikroskopu Bitterovou práškovou metódou a metódou MFM (metóda mikroskopu magnetických síl). Pri písaní tohto vysokoškolského textu boli jeho jednotlivé časti  vypracované s využitím cudzojazyčnej odbornej literatúry, ktorá je uvedená v zozname odporúčanej literatúry.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Jana Shepa - Ivana Šišoláková (eds.)

Zborník abstraktov zo 4. ročníka medzinárodnej konferencie Nanomaterials: Fundamentals and Applications (NFA) 2020 je súhrnom príspevkov účastníkov konferencie. Na konferencii odznejú tri pozvané prednášky a osem prihlásených prednášok. Táto konferencia je nástrojom pre vytvorenie dialógu medzi odborníkmi v oblasti nanomateriálov, ich použitia a celkovej aplikácie v rôznych oblastiach. Príspevky v zborníku sú tematicky rozdelený do 6 oblastí. Všetky príspevky sú vysoko odborné a zaujímavé a môžu prispieť ďalšej tvorivej vedeckej práci.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)