Katedra fyziky povrchů a plazmatu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy
| Katedra fyziky povrchů a plazmatu | |
|---|---|
 Logo KFPP (k 2018). | |
 Sídlo katedry | |
| fakulta | Matematicko-fyzikální fakulta |
| vysoká škola | Univerzita Karlova |
| kontakt | |
| adresa | KFPP MFF UK V Holešovičkách 2 180 00 Praha 8 |
| telefon | +420 95155 2325 |
| KFPP@mff.cuni.cz | |
| web | https://kfpp.mff.cuni.cz/ |
Katedra fyziky povrchů a plazmatu (KFPP) Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy (MFF UK) získala své současné jméno až roku 2006, kdy, vzhledem k již značnému posunu těžiště vědecké práce své předchůdkyně (Katedra elektroniky a vakuové fyziky — KEVF, 1959–2006), bylo třeba katedru přejmenovat. Ovšem původní název byl ještě jiný a to Katedra vysoké frekvence a vakuové techniky — ta vznikla v období 1953/54 rozdělením Katedry fyziky, tehdy čerstvě vzniklé Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy (MFF UK), na tři katedry. V čele nové katedry tehdy stanul prof. Vilém Kunzl, který odborné zaměření pracoviště rozšířil o fyziku nízkých tlaků. Původní sídlo katedry bylo na Karlově odkud se přestěhovala do areálu univerzitního kampusu v Troji hned po jeho dostavbě. KFPP tak patří mezi nejstarší a v současnosti také mezi největší fyzikální katedry MFF UK.
Vnitřní členění & odborné zaměření
- Skupina fyziky plazmatu a modelování — zaměřená především na široké pole studia nízkoteplotního plazmatu z hlediska základních procesů a transportních jevů s důrazem na diagnostické metody a aplikace. Věnuje se však i diagnostickým metodám horkého plazmatu (pro využití zejména v tokamacích) a studiu elementárních procesů astrochemie.
- Skupina fyziky povrchů — se věnuje studiu povrchových vlastností pevných látek, což jsou podstatné informace pro rozvoj moderních technologií v mnoha oblastech přípravy nových materiálů.
- Skupina fyziky tenkých vrstev — se zabývá výzkumem důležitým pro rozvoj nanotechnologií — experimentálním a teoretickým studiem procesů při růstu uspořádaných nanostruktur na površích polovodičů na základě přímého pozorování procesů s atomárním rozlišením technikou STM.
- Skupina kosmické fyziky — je orientovaná na experimentální výzkum kosmického prostoru v okolí Země, kde rozvíjí nové měřicí metody a zkoumá vztahy Slunce–Země. Vyvíjí se zde mimo jiné i přístroje pro družice (z posledních např. monitor slunečního větru na družici Spetr-R). Současně se věnuje laboratorním simulacím kosmických podmínek a studiu dílčích procesů spojených s výskytem prachových zrn ve vesmíru.
- Skupina vakuové fyziky — se zaměřuje na výzkum povrchových a objemových procesů ve vakuových systémech a zabývá se problematikou metrologie nízkých tlaků. Nachází se zde jeden z národních etalonů vakua.
- Skupina nanomateriálů — se zabývá výzkumem nanostrukturních povrchů pevných látek a následným aplikovaným vývojem funkčních materiálů, s důrazem na studium katalyzátorů a vývoj palivových článků. Skupina zároveň poskytuje otevřený přístup ke svým vědeckým zařízením jako součást evropské infrastruktury pro výzkum materiálů CERIC-ERIC.
Výuka
Katedra poskytuje vzdělaní ve všech stupních vysokoškolského studia:
- Závěrečnou část bakalářského studijního programu Fyzika v oboru Obecná fyzika — zaměření Fyzika povrchů a ionizovaných prostředí.
- Navazující magisterské studium v oboru Fyzika povrchů a ionizovaných prostředí, kde je možno volit dva užší směry – Fyzika povrchů a rozhraní a Fyzika plazmatu a ionizovaných prostředí.
- Doktorské studium v oborech:
Zejména v doktorských programech katedra úzce spolupracuje s pracovišti Akademie věd ČR, v.v.i., konkrétně s Ústavem fyziky plazmatu, Ústavem fyziky atmosféry, Fyzikálním ústavem, Ústavem fyzikální chemie J. Heyrovského, Astronomickým ústavem a Ústavem fotoniky a elektroniky.
Historie katedry
Od školního roku 1952/1953 se studium matematiky a fyziky na Univerzitě Karlově soustředilo do nové Matematicko-fyzikální fakulty. V roce 1953 se oddělila od Katedry fyziky nová Katedra vysoké frekvence a vakuové techniky. Název Katedra elektroniky a vakuové fyziky získala až v roce 1959/1960. Zřízena byla z popudu vládní komise vedené Dr. Goldschmiedem. Důvodem byl zájem vojenského výzkumu a vývoje o výchovu mladých odborníků zaměřených hlavně na problémy související s generování vysokofrekvenčního elektromagnetického záření. Pro funkci vedoucího této nové katedry byl získán Prof. Dr. Vilém Kunzl, který tehdy působil na Přírodovědecké fakultě Komenského univerzity v Bratislavě, kam brzy po konci světové války přešel s úkolem položit základy katedře fyziky. Prof. Kunzl byl žákem a spolupracovníkem Prof. Václava Dolejška (1895–1945) a měl zkušenosti s vakuovou experimentální metodikou jako experimentátor v oboru spektrometrie roentgenova záření. Tajemnicí nové katedry byla jmenována odborná asistentka Jiřina Vejvodová. Poněvadž Prof. Kunzl se nemohl ihned vyvázat ze svých povinností v Bratislavě a do Prahy déle než rok z Bratislavy dojížděl, zastupoval jej další člen katedry Dr. Čestmír Muzikář, pozdější profesor teoretické fyziky. Asistenti Vítězslav Veselý a Emil Vrchovecký působili na katedře jen krátce, odešli na jiná pracoviště. V roce 1954 nastoupila odborná asistentka Ludmila Eckertová, která se vrátila ze studia v Moskvě, kde získala kvalifikaci kandidáta věd, a asistent Libor Pátý, který právě ukončil studium. Katedra požadovala dále pomocné pracovníky — laboranta, vakuového skláře a radiomechanika. Pro nízké platy ve školství bylo velmi obtížné tyto pracovníky získat. První z nich nastoupil pan František Mužík, bývalý laborant Spektroskopického ústavu vedeného Prof. V. Dolejškem. Jemu katedra vděčí za první práce spojené s vybavováním laboratoří.
Katedra získala prostory v přízemí západní části budovy Fysikálního ústavu (nyní budova Ke Karlovu 5) sousedící s pracovnou profesora. Shodou okolností to byla místnost, v níž v předválečném období pracoval Prof. Dolejšek. Snad toto umístění přispělo ke snaze Prof. Kunzla obnovit duch Spektroskopického ústavu vyznačený pospolitostí všech pracovníků, přátelským a demokratickým ovzduším.
V té době přecházelo tehdejší čtyřleté studium na Matematicko-fyzikální fakultě na pětileté s tím, že poslední dva roky studia obstará katedra svými kurzovními a výběrovými přednáškami, semináři, praktiky, laboratorními a diplomovými pracemi sama. Katedra vytvářela svůj odborný profil především v kontextu s touto výukovou povinností. Byla urychleně budována praktika vysoké frekvence a vakuové techniky. Stavba čtyř skleněných vakuových aparatur by byla neproveditelná bez pomoci externího skláře Jiřího Moce, zaměstnance tehdy nově zřízené Laboratoře experimentální a teoretické fyziky Čs. akademie věd, která užívala v budově Fysikálního ústavu některé laboratoře. Potíže s experimentálním vybavením byly tehdy veliké. Po válce byl obecný nedostatek čehokoliv — například vodičů, nejelementárnějších elektrotechnických součástek a materiálů. Určitou pomocí byly sklady zbylých součástek a materiálů po německé armádě, v nichž měly vysoké školy přednostní právo se zásobit.
I když se situace díky obnovované výrobě postupně lepšila, potíže v získávání materiálů, součástek a přístrojů trvaly dále, poněvadž každou drobnost bylo nutno s více než ročním předstihem nejprve "plánovat". Toto plánování bylo postrachem pro pracovníky katedry, kteří s ním ztráceli mnoho času. Jak byl pak postupně plánovaný materiál dodáván, bylo nutno jej skladovat, plnit skříně v laboratořích a na chodbách a teprve po letech, pomocí těchto "katedrových" skladů, zajišťovat práci posluchačů, diplomantů a vědeckou práci.
První přednášky katedry byly tyto: Kinetická teorie plynů, Výboje v plynech, Spektroskopie (Kunzl), Technologie vakuových materiálů (W. Espe), Elektronová optika (Vejvodová), Emise elektronů, Teoretická elektrotechnika (Eckertová) a Vybrané partie z fyziky vysokého vakua (Pátý).
V roce 1955 začala katedra pořádat zásluhou L. Eckertové Seminář vysoké frekvence a vakuové techniky, na němž referovali o svých pracích, kromě pracovníků katedry, pracovníci výzkumných ústavů, akademie a též příležitostní zahraniční hosté. Po dlouhá léta se těšil hojné účasti učitelů a posluchačů fakulty, ale i mimofakultních odborníků. Kurzovní přednášky byly obohaceny o Radiofyziku (L. Pekárek z ČSAV) a Teorie centimetrových vln (R. Donocik z Výzkumného ústavu sdělovací techniky).
Začala se postupně rozvíjet i vědecká práce katedry, byly prezentovány první vědecké publikace. Hmotná a personální tíseň poněkud polevila, když v roce 1956 vláda vyslovila podporu vědecké práce. Přínosem pro vědeckou práci byla i rozvíjející se spolupráce s ústavy akademie (s nově zřízeným Fyzikálním ústavem, Ústavem technické fyziky a "rezortním" Výzkumným ústavem vakuové elektrotechniky).[1]
Vedoucí katedry
- prof. Vilém Kunzl (1953–1972)
- doc. Jiřina Vejvodová (1972–1975)
- prof. Miloš Šícha (1975–1990)
- doc. Zdeněk Hájek (1990–1996)
- prof. Zdeněk Němeček (1996–1999)
- prof. Vladimír Matolín (1999–2007)
- prof. Jana Šafránková (2007–2011)
- prof. Vladimír Matolín (2011–2017) (podruhé)
- doc. Jiří Pavlů (2017–dosud)
