Articles
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Dynamics of lattice disorder in perovskite materials, polarization nanoclusters and ferroelectric domain wall structures(Nature Research, 2023) Očenášek, Jan; Minár, Jan; Alcalá, JorgeSpojitost mezi klasickou feroelektricitou a strukturou perovskitových materiálů se odvíjí od konceptu mřížkové neuspořádanosti. Ačkoli uspořádané perovskity vykazují krátkodobé posuny centrálních kationtů kolem jejich rovnovážných bodů, mřížková neuspořádanost se dynamicky vyvíjí a vytváří nesčetné množství deformovaných kosočtverečných mřížek charakterizovaných přeskakováním centrálních kationtů ve směrech <111>. Zjistilo se, že mřížková neuspořádanost koreluje se vznikem minimálních konfiguračních energií <100> drah centrálních kationtů, což vede k prostorově modulovaným ultrarychlým polarizačním uspořádáním nanoklastrů, které jsou stabilizovány elektrickými nábojovými defekty v materiálu. Prostřednictvím analýz rozptylu fononů s vysokým rozlišením zahrnujících simulace molekulární dynamiky (MD) a teorie funkcionálu hustoty (DFT) poskytujeme jednoznačné důkazy spojující přeskakování centrálních kationtů s rozvojem difúzních měkkých fononových módů pozorovaných v průběhu fázových přechodů perovskitu. Prostřednictvím rozsáhlých MD simulací odhalujeme vliv mřížkové neuspořádanosti na struktury doménových stěn při konečné teplotě ve vztahu ke kolektivní aktivaci a deaktivaci <100> drah. Naše simulace dále ukazují vývoj hierarchických nanostruktur s morfotropní fázovou hranicí (MPB) pod kombinovaným vlivem externě aplikovaného tlaku a relaxace napětí, charakterizovaných náhlým vznikem klikatých monoklinických uspořádání, která zahrnují dvojí <111> posun centrálních kationtů. Tato zjištění mají význam pro přizpůsobení MPB v tenkovrstvých strukturách a pro světlem indukovanou mobilizaci DW. Závěrem jsou naznačeny cesty ke zkoumání mřížkové neuspořádanosti prostřednictvím postupné aplikace smykové deformace.
Item CFD analysis of an anemometric sensor design for air flow measurement in a heat exchanger(EDP Sciences, 2022) Sedláček, Jan; Kůs, Michal; Strob, Miroslav; Matas, RichardTento článek se zaměřuje na problematiku měření průtoku v automobilových výměnících tepla. Měření je komplikované vzhledem k omezenému prostoru v oblasti výměníku tepla a nerovnoměrnému rychlostnímu profilu. Proto lze použít pouze některé měřicí techniky, které je třeba přizpůsobit konkrétním podmínkám. Článek představuje počáteční fáze vývoje žhaveného senzoru pro měření průtoku ve výměníku tepla. Jedná se o CFD simulace, které slouží k určení charakteru proudění v okolí senzoru a ověření jeho vlivu na proudové pole v jeho okolí a na celý výměník tepla. Výsledky těchto počátečních simulací jsou prezentovány a diskutovány.Item Numerical modelling and experimental investigation of the influence of selected geometric elements on the working characteristics of radial compressor stages with prismatic blades(EDP Sciences, 2022) Matas, Richard; Syka, Tomáš; Hurda, Lukáš; Linhartová, ZuzanaČlánek se zabývá popisem vybraných výsledků výzkumu radiálních kompresorových stupňů s 2D, tedy prizmatickými lopatkami. V první části je stručně popsáno experimentální zařízení a postup měření a vyhodnocení. Druhou částí příspěvku je numerická simulace a vyhodnocení vlivu technologických otvorů ve 2D rotorových lopatkách na vlastnosti kompresorového stupně. V poslední části je uveden vliv vůle labyrintových těsnění na pracovní charakteristiky stupně. Je uvedeno a diskutováno srovnání naměřených a vypočtených hodnot.Item Development and analyses of a lever system for a newly designed self-equalising thrust bearing(Elsevier, 2022) Monkova, Katarina; Urban, Marek; Morávka, Štefan; Monka, Peter Pavol; Božić, ŽeljkoAxiální ložiska jsou nepochybně jednou ze základních součástí turbín a kompresorů. Nicméně, v mnoha případech dochází k asymetrickému zatížení ložisek, např. v důsledku tepelných deformací, nepřesností při výrobě nebo prostým vychýlením hřídele. Předložený výzkum se zabývá některými základními kroky komplexního výzkumu souvisejícího s vývojem nového samovyrovnávacího axiálního ložiska. Zaměřuje se na konstrukci jeho nejdůležitější části - vahadla, které zodpovídá za správnou vyrovnávací funkci. Cílem studie bylo navrhnout nový typ geometrie vahadel, vytvořit jeho numerický model a pomocí numerické analýzy a výpočtů předpovědět, jak bude vypadat jeho použitelnost v reálných podmínkách. Byla vyhodnocena napětí podle von Misesovy hypotézy, jakož i kontaktní tuhost podle Hertzovy teorie. Páka byla modelována ve dvou velikostech vhodných pro ložiska představující nejčastěji používané typy ve výkonných strojích. Pro konstrukci a výrobu vahadedl byla použita ocel 34CrNiMo6 ve zušlechtěném stavu s mezí kluzu 900 MPa. Výsledky dosažené při experimentálních statických zkouškách a ověřováních v provozních podmínkách potvrdily správnost konečného návrhu geometrie vahadel, jejich dostatečnou tuhost, jakož i dobrou funkčnost axiálního ložiska a jeho spolehlivost.
Item Catalysts for Oxygen Reduction Reaction in the Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells: A Brief Review(MDPI, 2021) Tomáš, Martin; Gholami, Fatemeh; Gholami, Zahra; Sedláček, JanItem Effect of Si and Ge Surface Doping on the Be2C Monolayer: Case Study on Electrical and Optical Properties(Springer, 2018) Naseri, Mosayeb; Al-Jaary, Ali H. Reshak; Boochani, Arash; Rai, D. P.; Matin, Laleh Farhang; Solaymani, ShahramItem Minority-spin impurity band in n-type (In,Fe)As: A materials perspective for ferromagnetic semiconductors(American Physical Society, 2021) Kobayashi, Masaki; Anh, Le Duc; Minár, Jan; Khan, Walayat; Borek, Stephan; Hai, Pham Nam; Harada, Yoshihisa; Schmitt, Thorsten; Oshima, Masaharu; Fujimori, Atsushi; Tanaka, Masaaki; Strocov, Vladimir N.Item Spin, time, and angle resolved photoemission spectroscopy on WTe2(American Physical Society, 2020) Fanciulli, Mauro; Schusser, Jakub; Lee, Min-I; El Youbi, Zakariae; Heckmann, Olivier; Richter, Christine M C; Cacho, Cephise; Spezzani, Carlo; Bresteau, David; Hergott, Jean-Francois; D'Oliveira, Pascal; Tcherbakoff, Olivier; Ruchon, Thierry; Minár, Jan; Hricovini, KarolItem Metrics of perineal support (MOPS) study(BioMed Central, 2020) Kališ, Vladimír; Rušavý, Zdeněk; Havelková, Linda; Zítka, Tomáš; Tolar, David; Ismail, Khaled M.Item Statistics of dislocation avalanches in FCC and BCC metals: dislocation mechanisms and mean swept distances across microsample sizes and temperatures(Nature Research, 2020) Alcalá, Jorge; Očenášek, Jan; Varillas, Javier; El-Awady, Jaafar A.; Wheeler, Jeffrey M.; Michler, JohannPlastická deformace v krystalických materiálech sestává ze souboru kolektivních dislokačních skluzových procesů, které u mikroskopických vzorků vedou k deformačním nestabilitám v podobě náhlých přívalů deformace. Abychom odhalili kombinovaný vliv krystalické struktury, velikosti vzorku a teploty v těchto procesech, provedli jsme komplexní soubor posunem řízených jednoosých tlakových experimentů pro mikrometrické vzorky ve spojení s rozsáhlými atomistickými simulacemi metodou molekulárními dynamiky a fyzikálními simulacemi diskrétní dislokační dynamiky. Výsledky naznačují, že plastické deformační nestability sestávají z mnoha jednotlivých dislokačních skluzových událostí, které se rozprostírají v nepatrných časových intervalech. Distribuce velikosti těchto událostí vykazují postupný přechod z počátečního režimu s mocninnou závislostí k režimu velkých lavinových událostí, která začíná na mezní hodnotě skluzu sc. Tento mezní skluz poskytuje statistické měřítko charakteristické střední vzdálenosti dislokace, která umožňuje změnu režimu lavinových distribucí ve srovnání s archetypálními dislokačními mechanismy v FCC a BCC kovech. Naše statistické analýzy poskytují způsob charakterizace plasticity kovů i porozumění vlivu velikosti vzorku a limitám mechanické spolehlivost na malých škálách.Item An ab-initio investigation of the electronic structure, chemical bonding and optical properties of Ba2HgS5 semiconductor(Taylor & Francis, 2020) Azam, Sikander A.; Khan, Saleem Ayaz; Khenata, Rabah; Naqib, S. H.; Abdiche, Ahmed; Uǧur, Şule; Bouhemadou, Abdelmadjid; Wang, XiaotianV tomto rukopisu byla zkoumána elektronická struktura, vazebná povaha a optické vlastnosti ternární sloučeniny Ba2HgS5 pomocí teorie hustotních funkcí (DFT). K modelování výměnných a korelačních potenciálů byly použity generalizované gradientové aproximace (GGA), Engel a Vosko a generalizované gradientové aproximace (EV-GGA) a modifikovaná schémata Becke Johnson (mBJ). Výpočty pásové struktury ukazují, že tato sloučenina má hodnotu mezery přímého energetického pásma 2,34 eV, což ukazuje těsnou shodu s experimentální hodnotou mezery pásma 2,40 eV. Hodnota mezery v energetickém pásmu vypočtená pomocí formalismu mBJ je větší než hodnota získaná z přístupů GGA a EV-GGA. Z analýzy parciální elektronické energetické hustoty stavů bylo zjištěno, že valenčnímu pásmu dominují elektronické stavy Ba-p, S-s a Hg-d, zatímco vodivé pásmo je tvořeno orbitaly S-p a Ba-d. Kromě toho existuje silná hybridizace ve volném pásmu a ve vodivém pásmu mezi stavy S-p a Hg-s, Ba-s a Hg-f, Hg-s, S-p a S-p a Hg-p. Tato silná hybridizace vede k silné kovalentní vazbě mezi atomy Hg-S a Ba-S. Navíc byly vypočteny a podrobně diskutovány optické konstanty. Bylo zjištěno, že optické parametry závislé na energii jsou anizotropní s ohledem na polarizaci dopadající elektromagnetické vlny a vykazují vlastnosti v úplném souladu s výpočty struktury elektronických pásem. Sloučenina absorbuje ultrafialové záření poměrně silně. Ba2HgS5 má vysoký index lomu v širokém rozsahu frekvencí a má potenciál být použit jako antireflexní povlak a také ve fotonických zařízeních, jako jsou diody emitující světlo (LED).Item Analysis of room overpressure after launching an integrated extinguishing system(EDP Sciences, 2019) Hurda, Lukáš; Matas, Richard; Redmer, MarekV příspěvku je popsáno škrcení zkapalněných látek z vysokotlakých nádob do uzavřeného objemu o atmosférickém tlaku, aby mohl být stanoven termodynamický stav plynných obsahů v hašené místnosti. Je implementován časově závislý 0D matematický model popisující stav uvnitř nádoby s hasicím prostředkem, izoentalpické škrcení v rozvodném systému, odpařování hasiva a míchání se vzduchem. Hasicí prostředek je modelován jako skutečný plyn a aproximováno je dvoufázové chování pevné fáze a páry. Zohledňují se další vlivy na popisovaný proces, včetně přenosu tepla z vybraných pevných částí uvnitř místnosti a úniku plynné směsi z místnosti. Hlavním výsledkem je nástroj v MS Excel pro optimalizaci návrhu integrovaných hasicích systémů. Optimalizace vyvažuje dva protichůdné požadavky: objemovou koncentraci hasiva k udržení schopnosti hašení a tolerovatelný přetlak v místnosti. Hmotnost náplně činidla a doba vypouštění jsou nastavitelné. Čas vypouštění je řízen rozvodným potrubím a konstrukcí výstupních trysek. Provoz systému je kontrolován s ohledem na různé počáteční a okrajové podmínky.Item Local geometry around B atoms in B/Si(111) from polarized x-ray absorption spectroscopy(IOP Publishing, 2020) Khan, Saleem Ayaz; Vondráček, Martin; Blaha, Peter; Horáková, Kateřina; Minár, Jan; Šipr, Ondřej; Cháb, VladimírUspořádání atomů B v dopovaném systému Si(111)-( √ 3 × √ 3)R30◦:B bylo studováno za použití jemné struktury rentgenové absorpce blízko okraje (NEXAFS). Atomy boru byly deponovány segregací z objemu opakovaným blikáním vzorku. Pozice atomů B se stanoví porovnáním měřených polarizovaných (závislých na úhlu) NEXAFS spekter se spektry vypočtenými pro různé strukturální modely na základě výpočtu celkové energie ab initio. Zjistilo se, že většina atomů boru je umístěna v podpovrchových polohách Lc1, pod atomem Si. Avšak v závislosti na metodě přípravy může být významná část atomů B umístěna jinde. Možné umístění těchto ne-Lc1-atomů je na povrchu, vedle těch atomů Si, které tvoří rekonstrukci ( √ 3 × √ 3)R30◦.
