Nejlepší mladí vědci a pedagogové získali Ceny Wernera von Siemense
Český Siemens udělil Ceny Wernera von Siemense za rok 2025 nejlepším studentům, mladým vědcům a pedagogům. Vítězné práce z oblastí technických a přírodovědných oborů vybraly odborné poroty v kategoriích: Nejlepší výsledek základního výzkumu, Nejlepší diplomová práce, Nejlepší disertační práce a Nejlepší pedagogický pracovník. Spolu se studenty a studentkami získávají odměnu i vedoucí a školitelé jejich prací. Ocenění byla udělena za vynikající kvalitu ženské vědecké práce a za absolventské práce zabývající se tématy konceptu Průmysl 4.0 a chytrou infrastrukturou a energetikou.
Odborné poroty hodnotily 662 přihlášek a 22 oceněných si rozdělilo jeden milion korun. Z celkového počtu přihlášených tvořily 39 % ženy, které mezi oceněnými představují 36 %. Nejvíc ocenění získala Univerzita Karlova (8 ocenění), poté Akademie věd ČR (4 ocenění), České vysoké učení technické v Praze a Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava (shodně po 3 oceněních), Masarykova univerzita (2 ocenění) a Vysoké učení technické v Brně a Univerzita Pardubice (po 1 ocenění). Od počátku pořádání soutěže bylo mezi oceněné rozděleno 18,5 milionu Kč.
„Oceněné práce a osobnosti osmadvacátého ročníku Ceny Wernera von Siemense jsou dokladem špičkové kvality našich technických a přírodovědných univerzit. Žijeme v době, kdy dochází k nastavování a vytyčování hranic: geografických, hodnotových i morálních. V tomto kontextu roste důležitost vědy, která hranice nezná. Věda a výzkum naopak spojují – jejich jednoznačnost, fakty podložené výsledky a univerzálnost všechny hranice přesahují. Letošní práce jsou toho skvělým důkazem: od průlomových materiálů pro jadernou fúzi až po inteligentní spolupráci mezi roboty a lidmi nebo nové metody boje s rakovinou. To jsou témata, která formují naši budoucnost. Jejich výzkum není jen vědeckým přínosem, ale i důkazem, že společná práce na hledání jejich řešení dokáže všechny hranice překonat,“ uvedl Eduard Palíšek, generální ředitel Siemens Česká republika.
V kategorii Nejlepší disertační práce získal cenu Ing. Pierre Koleják, Ph.D. z Fakulty materiálově-technologické VŠB-TUO s názvem Terahertzová elipsometrie v časové doméně na principu spintronických jevů.
Mnoho moderních oborů, ve kterých je potřeba zpracovávat vysoké napětí a proudy s vysokou účinností, jako například elektromobilita, průmyslová automatizace, udržitelná energetika apod., využívá specifickou kategorii polovodičových součástek, tzv. výkonové polovodiče. Jejich použití v přesné výrobě však omezovalo velmi komplikované ověřování jejich vlastností, konkrétně vodivosti a dynamiky nosičů, které rozhodují o tom, zda bude čip účinný a spolehlivý. K ověření těchto vlastností se využívá terahertzové záření, které leží mezi infračerveným a mikrovlnným zářením. Vhodnou technikou je elipsometrie – metoda, která čte změnu polarizace světla po odrazu a z ní odvozuje vlastnosti materiálu. Nicméně v terahertzové oblasti elipsometrie dosud chyběla.
Pierre Koleják dokázal ve své práci tyto překážky odstranit a elipsometrii rozšířit do požadované terahertzové oblasti, a tím zpřístupnit využívání výkonových polovodičů v mnoha strategických oborech. Zajímavostí je, že Pierre Koleják studoval tzv. cotutelle – doktorské studium pod dvojím vedením – v Česku a ve Francii.
Řešení nedostatků vývojem nové techniky
Pierre Koleják ve své práci zavedl metodu kompletní časově-rozlišovací spektroskopické terahertzové elipsometrie, která určí kompletní polarizační odezvu i u obecných reálných vzorků. Práce zahrnuje vývoj a integraci spintronických terahertzových zdrojů se silnějším signálem a řízením polarizace. Výsledkem je nedestruktivní diagnostika, testovaná s průmyslovými partnery na strukturách výkonových polovodičů i na speciálních optických krystalech.
„Terahertzový elipsometr vyvinutý v této práci – měřicí přístroj podobný optické elipsometrii, ale citlivý na vodivostní vlastnosti materiálu – umožňuje nedestruktivně diagnostikovat wafery z karbidu křemíku pro výkonovou elektroniku a může sloužit i pro kontrolu ve výrobě. Metodiku ověřujeme také na krystalických materiálech používaných v kosmické optice a zvažovaných pro terabitové telekomunikace,“ doplňuje Pierre Koleják.
Zajímavá fyzika s velkým praktickým přínosem
Pierre Koleják byl jako doktorand součástí dvou univerzit a dvou týmů pod vedením Kamila Postavy a Mathiase Vanwolleghema. „Vždycky jsem chtěl dělat zajímavou fyziku. Přitahovala mě kombinace spintroniky a intenzivních pulzních laserů. Tématem byly zdroje, které generují záření nejen pohybem náboje, ale využitím spinů elektronů, což tehdy bylo nové a čerstvě objevené. Tato technologie byla součástí velkého evropského projektu, do nějž se zapojilo devět vědeckých týmů a jehož cílem bylo technologii rychle posunout k použitelným zdrojům. Měl jsem štěstí, že jsem mohl projít celým procesem od konceptu až po měření na vzorcích od firem, které potřebují srozumitelný a praktický výstup. Obvykle se výzkum soustředí jen na jednu část a další skupina navazuje až potom, takže se ztrácí kontinuita přístupu a celý vývoj trvá dlouho. Náš projekt obsáhl celý cyklus – tím byl výjimečný a zajímavý,“ říká Pierre Koleják.
Oceněná práce vznikala současně ve dvou zemích – v České republice a ve Francii. Pierre Koleják byl jako doktorand součástí dvou univerzit a dvou týmů. Každý rok trávil půl roku ve Francii a půl roku v Česku, přičemž v každé instituci plnil povinnosti, které k ní patřily. Stejně tak i obhajoba disertační práce, i když se konala v Ostravě, musela splnit jak české, tak francouzské podmínky. Komise byla mezinárodní – kromě zástupců z Česka a Francie byli jejími členy také odborníci ze Švýcarska a Německa.
Člen prestižního výzkumného týmu
V současné době Pierre Koleják působí v Německu ve výzkumné skupině Ioachima Pupezy, který až do nedávna vedl výzkumnou skupinu působící pod Ferencem Krauszem, nositelem Nobelovy ceny za fyziku z roku 2023. V rámci svého postdoktorandského angažmá působí i na tomto významném pracovišti. Rád by i nadále zůstal na pomezí vývoje přístrojů a základního výzkumu, nicméně tentokrát s cílem přenést fyzikální metody do medicíny. „Měl bych radost, kdyby se mi podařilo vyvinout měřicí nebo zobrazovací metodu, která bude pro medicínu stejně praktická jako rentgen, ultrazvuk nebo CT a bude se používat denně. Chtěl bych vyvinout něco s přímým dopadem, ideálně takového, co zlepší diagnostiku a může zachraňovat životy. Zároveň vím, že cesta do klinické praxe je náročnější než v průmyslu, ale o to je zajímavější,“ uzavírá Pierre Koleják.