Nanoelektronikai eszközök és rendszerek fizikai realizálhatósági feltételei = Physical Realizability Criteria for Nanoelectronic Devices and System

Nanoelektronikai eszközök és rendszerek fizikai realizálhatóságának feltételei 38345 Rövid összefoglaló Molekulákból (i), nano-mágnesekből (ii) illetve fém nano-részecskékből (iii) felépített cella-struktúrák elektromágneses térben mutatott dinamikáját modellezzük. A modellek leírják a (i) Coulomb erővel csatolt, optikai úton pumpált, és elektromos jellel gerjesztett kétállapotú molekulákból álló rácsok; (ii) mágneses erővel csatolt single-domain nano-mágnesek, mint kétállapotú kapcsolók; valamint (iii) felületi plazmon rezononcia (SPR) jelenségét is mutató, csatolt fém nano-részecskék dinamikáját. A modellek hierarchiája lehetővé teszi, hogy az (i), (ii) és (iii) csoporton belüli elemekből integrált rács-szerkezetek dinamikáját is szimuláljuk. Megmutattuk, hogy az (i) és a (ii) nanoáramkör-osztály alkalmas logikai rendszerek építésére, megadtuk a megvalósíthatóság feltételeit és korlátait. A (iii) nanoáramkör-osztály három aspektusát vizsgáltuk. Fém nanorészecskék, mint nanoantennák sugárzási (adó és vétel üzemmódú) tulajdonságait modelleztük, majd tervezési módszert adtunk infravörös és THz-es nanoantennák méretezésére. Vizsgáltuk a fém nanorészecske-szigetelő-fém nanorészecske (MIM, metal nanoparticle - insulator - metal nanoparticle) szerkezeteket. Az MIM-ben fellépő alagút effektust nagysebességű és mikroelektronikai áramkörre integráltható szenzor üzemmódban vizsgáltuk, és javaslatot tettünk multispektrális szenzorok építésére. | Physical Relizability Criteria of Nanoelectronic Devices and Systems Summary Dynamic models for three classes of nanostructures are presented. Models of the cellular architecture of nanocircuits composed of (i) molecules, (ii) nanomagnets, and (iii) metal nanoparticles pumped by electromagnetic radiation are given. The circuit models describe the dynamics of arrays composed of (i) Coulomb-coupled, optically pumped and electrically excited two-state molecules; (ii) magnetically coupled single-domain nanomagnets as two-state switches; (iii) metal nanoparticles including their surface plasmon resonance (SPR) dynamics as well. The hierarchy of the models developed give us the possibility to simulate large integrated arrays composed of type (i), (ii), or type (iii) of the nanoelements. Digital nanocircuit realizability criteria have been given for arrays of class (i) and also for class (ii). Three aspects of nanocircuit class (iii) are studied. We give models for the radiation characteristics (transmitter and receiver) of metal nanoparticles as 'nanoantennas', and design rules for infrared and THz nanoantennas are presented. We study the metal-insulator-metal (MIM) nanostructures as well. Tunnel effect in the MIM structures has been analyzed, and a proposal for multispectral infrared sensors is presented

Az életkor jelentősége malignus szájüregi daganatok prognózisakor. Klinikai vizsgálat

The problem of malignant tumors developing in a young age is a topic of special importance and subject of intensive research. The occurrence of oral cavity tumors shows a decreasing trend worldwide, while the incidences of oral squamous cell carcinoma diagnosed at young adulthood is increasing. The etiology of tumors developing in young age is not yet fully understood, however, it can be stated that the usual high-risk behavioral patterns (i.e. smoking and alcohol abuse) play only a minor role in this patient group, if any. Our own observations indicate a higher regional and locoregional relapse for these patients and, although they turn for help early, at an early stage of the disease, a lower chance of survival. The target of our research was to analyze the differences in certain etiological, pathological and clinical parameters of our own patient group consisting of both young and older patients. The data of 105 young (50 years) patients were analyzed. The patients have undergone surgery and, if necessary, radiotherapy and/or chemotherapy. The tumor-specific survival was determined at 36 months. Our study aimed at understanding the relationship between the clinical prognostic factors (stage, localization, anamnestic time), smoking habits, gender and age of the patients. Relationship between cancer occurrence (local, locoregional relapse) and survival rate, as well as age and survival rate were analyzed. We found that young patients report themselves for treatment at an early stage. Smoking and alcohol abuse were considerably less. When a relapse occurs, it occurs more frequently and earlier than at older patients. The most decisive correlation was observed between age and anamnestic time, age and number of cigarettes smoked, age and time elapsed until relapse, as well as age and cancer-specific survival. Moreover, cancer-specific survival of patients younger than 50 years of age was found significantly shorter than in the control group

Érzékelő-értelmező topografikus számítógépek - természet motiválta architektúrák és elektronikai implementációk (multidiszciplináris tudományos iskola) = Sensing-understanding topographic computers - bioinspired architectures and electronic implementations

A tervezett multidiszciplináris kutatómunka a jelzett időszakban sok új elemmel bővült és az eredeti célkitűzéseken túl ma átfogja a következő tematikai elemeket: - a celluláris érzékelő hullám-számitógép architektúrák széles körét - a nanotechnológia, a mikroelektronika (beleértve a MEMS) és az optoelektronika területeit, - a nano-bio technológia és molekuláris biológia kapcsolódó elemeit, - a neurobiológiai (''konstrukciók'') funkcionális elemzését, - a multimodális érzékelésen és ennek elemzésén keresztül a szemantikus beágyazást és - a humán nyelvtechnológia új irányzatait. Az eredmények közül kiemeljük a celluláris vizuális mikroprocesszorral végzett munkákra vonatkozóakat a sokcsatornás emlős retina modellezés, az echokardiogáfiás diagnózis, immune válasz inspirálta sok célpontos azonositás, optikai folyam számitás, a többcélpontos elemzés és követés, valamint a multimodális fűzió és a téridőbeli kaotikus attraktorok azonositása területén. A nanoantennák terbezése, valamint a siketek mobiltelefonja és a humán nyelvtechnológia , továbbú a tapintás érzékelés terén is jelentős eredmények születtek. | The main fields of the doctoral school are as follows: - cellular wave-computer architectures - nanotechnology, microelectronics (including MEMS) and optoelectronics - nano-bio technology and related fields of molecular biology - neuromorphic functional modelling of some parts of the sensory organs and systems - multimodal sensing and fusion including the semantic embedding - key aspects and algorithms of human language technology The following results are some highlights among the main results, namely, the neuromorphic multichannel modeling of the mammalian retina, diagnostic tools for echocardiography, immune response inspired many-target identification, optical flow calculation, multitarget identification and tracking, multimodal fusion, spatial-temporal chaotic attractor identification. Important results were published in the fields on nano-antenna design, algorithms for mobile phone use for deaf people, and some key algorithms of human language technology

Magnetic dipolar coupling and collective effects for binary information codification in cost-effective logic devices

Physical limitations foreshadow the eventual end to traditional Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) scaling. Therefore, interest has turned to various materials and technologies aimed to succeed to traditional CMOS. Magnetic Quantum dot Cellular Automata (MQCA) are one of these technologies. Working MQCA arrays require very complex techniques and an excellent control on the geometry of the nanomagnets and on the quality of the magnetic thin film, thus limiting the possibility for MQCA of representing a definite solution to cost-effective, high density and low power consumption device demand. Counter-intuitively, moving towards bigger sizes and lighter technologies it is still possible to develop multi-state logicdevices, as we demonstrated, whose main advantage is cost-effectiveness. Applications may be seen in low costlogicdevices where integration and computational power are not the main issue, eventually using flexible substrates and taking advantage of the intrinsic mechanical toughness of systems where long range interactions do not need wirings. We realized cobalt micrometric MQCA arrays by means of Electron Beam Lithography, exploiting cost-effective processes such as lift-off and RF sputtering that usually are avoided due to their low control on array geometry and film roughness. Information relative to the magnetic configuration of MQCA elements including their eventual magnetic interactions was obtained from Magnetic Force Microscope (MFM) images, enhanced by means of a numerical procedure and presented in differential maps. We report the existence of bi-stable magnetic patterns, as detected by MFM while sampling the z-component of magnetic induction field, arising from dipolar inter-element magnetostatic coupling, able to store and propagate binaryinformation. This is achieved despite the array quality and element magnetic state, which are low and multi-domain, respectively. We discuss in detail shape, inter-element spacing and dot profile effects on the magneticcoupling. Numerical Finite Element Method (FEM) simulations show a possible microspin arrangement producing such magnetostatic couplin

Info-Bionika, Nanoelektronika és Mesterséges értés - Multidiszciplináris Információs Technológia = Info-Bionics, Nanoelectronics and Artificial Understanding - Multidisciplinary Information Technology

A Multidiszciplináris Doktori Iskolánk három tudományága: az informatikai tudományok, a villamosmérnöki tudományok és a biológiai tudományok. Az utóbbi két évben tízen szereztek fokozatot és a doktori iskola létszáma közel 50 főre nőtt. Néhány konkrét kiemelendő eredmény a következő: - Celluláris hullám számítógép chip-en logikai, analóg és a zaj jelek algoritmikus keverése, pl. valódi véletlen bit térképek generálása - Navier-Stokes és geotermikus PDE megoldó Celluláris Multiprocesszoros gépek kidolgozása - Audio események detektálása Celluláris algoritmusokkal - Celluláris hullám algoritmusok sok mozgó tárgy követésére, mesterséges immunrendszer algoritmusokat - Részvétel nano-antenna elemek tervezésében - Molekuláris dinamika modellezése szuper számítógépen - Feltűnőségi modellek a látásban, emberi teszt-kísérletekkel - Agyi bionikus interfész elektróda MEMS kivitelben - CMOS technológián részegységek tervezése, hiperpontosság az időben - 3 Dimenziós tapintó mérő eszköz és szoftver ? Siketek mobiltelefonjához szájmozgás animáció - Bénult végtagú gerincsérültek lábmozgatása bionikus, nem invazív úton - Új nyelvtechnológiai eszközök magyar és angol szövegelemzéshez és fordítástámogatáshoz Fontos eredmény egy olyan doktorandusi közösség létrehozása, amelyben a multidiszciplináris gondolkodásmód természetessé válik. A publikációkon túl - számuk a beszámolási időszakban mintegy 100 - évente a szakmai beszámolókat nyilvánosan meghirdettük és egy-egy színes kötetben megjelentettük. | The Doctoral School on Multidisciplinary technical Sciences is composed of three scientific branches: information technology, electrical engineering and biology. The number of doctoral students is about 50 and 10 PhD degrees were granted during the last 2 years. Some representative results: - Algorithmic combination of logic, analog, and noise array signals on a chip, resulting true random bit patterns, as well - Cellular Many-core chips used for solving Navier-Stokes and geothermic PDEs - Detection of auditory events by using cellular processor array algorithms - Many-target detection and tracking via cellular wave algorithms - Design of nano-antenna array elements - Molecular dynamics simulation on Supercomputers - Determining visual saliency - models and human tests - Design and characterization of MEMS bionic brain interfaces/probes - Designs and testing deep submicron CMOS circuits for hyper acuity in time - 3D tactile sensor array - design, testing and software environment - Visual mouth animation for deaf people via a mobile phone - Moving the limbs of spinal cord injured patients via electronic non-invasive stimuli - Development of new tools of human language technology including some special classes of problems given by their specific ontology The emerging common multidisciplinary mindset of the doctoral student body. In addition to about 100 publications during the grant period, an annual research reporting symposium has been organized and its content published

Theater mit Kindern: Traum oder Albtraum?

Die vorliegende produkt- und prozessorientierte Bachelorarbeit zeigt die Erarbeitung und Durchführung eines Theaterstückes mit einer Primarschulklasse auf. Dazu wurden mittels verschiedener Fachliteraturen über die Theaterpädagogik recherchiert und anschliessend mit einer 3. Klasse ein Theaterstück erarbeitet. Theater dient für die meisten Menschen zur Unterhaltung. Weshalb in der Schule Theater gespielt wird und was der pädagogische Nutzen für die Kinder ist, wird in dieser Arbeit erörtert. Zudem werden die wichtigsten Gestaltungsmittel aufgezeigt und der Fragestellung, wie man die Aktivität der Kinder im Theaterspiel maximieren kann, nachgegangen. Danach wird die eigene Produktion anhand eines Phasenmodells dokumentiert. Zum Abschluss ziehen die Autoren ein Fazit aus ihrem Produkt und stellen somit klar, ob eine Theateraufführung mit einer Primarschulklasse für sie ein Traum bleibt, oder zum Albtraum wird