Projektová činnosť

Medzinárodné

SUPERQUMAP – Supravodivé nanozariadenia a kvantové materiály pre koherentnú manipuláciu
SUPERCONDUCTING NANODEVICES AND QUANTUM MATERIALS FOR COHERENT MANIPULATION
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: prof., RNDr. Samuely Peter, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia: Predkladáme projekt spoločného výskumu skupín z celej Európy orientovaný do troch oblastí: i) syntéza a charakterizácia kvantových materiálov s novými topologickými vlastnosťami, ii) vývoj senzorov a zariadení využívajúcich supravodivé funkcie, iii) vytváranie a koherentnú manipuláciu supravodivých stavov pre kvantovú elektroniku.
Doba trvania: 6.10.2022 – 5.10.2026
EMP – Europská Mikrokelvinová Platforma
European Microkelvin Platform
Program: Horizont 2020
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Skyba Peter, DrSc.
Web stránka projektu: https://emplatform.eu/
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2023
Mikrokontaktová a tunelová spektroskopia topologických izolátorov SnTe a Ge polovodičov
Point-contact and tunnel spectroscopy of the topological insulator SnTe and Ge semiconductor
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Szabó Pavol, CSc.
Doba trvania: 1.4.2020 – 31.12.2022
STM štúdium grafénom pokrytých nanoštruktúr
Investigation of graphene covered superconducting nanostructures by scanning tunneling microscopy
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Szabó Pavol, CSc.
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2022
Mikrokontaktová spektroskopia supravodičov na báze železa
Point-contact and tunneling spectroscopy of emergent iron-based superconductors
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: prof., RNDr. Samuely Peter, DrSc., akademik US Slovenska
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2019
Spektroskopické, transportné a termodynamické vlastnosti silno korelovaných elektrónových systémov s konkurenčnými parametrami usporiadania
Spectroscopic, transport and thermodynamic properties of strongly-correlated electronic systems with competing orders
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Vargaeštoková Zuzana, PhD.
Doba trvania: 1.1.2015 – 31.12.2017
CONICET – Spektroskopické vlastnosti silno korelovaných elektrónových systémov s konkurenčnými usporiadaniami
Spectroscopic properties of strongly correlated systems with competing order
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Vargaeštoková Zuzana, PhD.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2014
Microkelvin – Európska mikrokelvinová spolupráca
European Microkelvin Collaboration
Program: 7RP
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Skyba Peter, DrSc.
Web stránka projektu: www.microkelvin.eu
Doba trvania: 1.4.2009 – 31.3.2013
REBCO studies – Štúdium prípravy RE-Ba-Cu-O monokryštálov. Vzťahy medzi magnetizmom a supravodivosťou.
Study on single crystal growth in RE-Ba-Cu-O system. Interplay between magnetism and superconductivity.
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Szabó Pavol, CSc.
Anotácia: Objasnenie fundamentálnych supravodivých vlastností supravodičov typu RBCO. Experimentálne štúdium anizotropie a symetrie elektrónového párovania v týchto systémoch.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2009

Národné

Necentrosymetrické supravodiče
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kačmarčík Jozef, PhD.
Doba trvania: 1.1.2024 – 31.12.2027
Štúdium netriviálnej supravodivosti vybraných materiálov.
Research of non-trivial superconductivity on selected materials.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kačmarčík Jozef, PhD.
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2023
ECODISC – Elektrónové korelácie v neusporiadaných supravodičoch
Electron correlations in disordered superconductors
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Szabó Pavol, CSc.
Anotácia: Projekt si kladie za cieľ pochopiť vplyv neusporiadanosti na supravodivosť v systémoch v blízkosti prechodu supravodič – izolant a v tenkých filmoch hydridov. Pripravíme ultratenké filmy MoN, MoC, TiN ale aj polykryštály a nanoštruktúry bórom dopovaného diamantu. Niektoré z týchto systémov vykazujú fermiónové a niektorébozónové efekty v supravodivom stave. Pomocou merania vodivosti od DC až po optické frekvencie, ako aj pomocou lokálnych meraní hustoty stavov rastrovacím tunelovým mikroskopom pri veľmi nízkych teplotách a vo vysokých magnetických poliach chceme prispieť ku pochopeniu podstaty problému, aká supravodivosť sa sformuje v silno neusporiadaných systémoch, kde už kvázičastice mimo supravodivého stavu majú renormalizovanú hustotu stavov v okolí Fermiho energie. Chceme tiež pochopiť formovanie supravodivosti v tenkých filmoch hydridov. Preskúmame vplyv neusporiadanosti pri zmene obsahu vodíka, hrúbky filmu, podložky, mikroštruktúry a aplikovaného tlaku na supravodivosť v systémoch YHx, TiHx, VHx a ich kysličníkoch.
Doba trvania: 1.7.2019 – 30.6.2023
MIKROKELVIN – Kvantové materiály pri ultra-nízkych teplotách – MIKROKELVIN
Quantum matters at very low temperatures – MICROKELVIN
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a inovácie
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Skyba Peter, DrSc.
Anotácia: Cieľom predkladaného projektu je dofinancovanie komplementárnej aktivity k projektu H2020 – EMP, ktorá napomôže jeho implementácii. Pôjde jednak o vylepšenie a zefektívnenie infraštruktúry, ktorú sa CFNT zaviazalo poskytovať externým užívateľom v rámci tzv. Trans-national access a jednak o špičkový nezávislý výskum s použitím tejto infraštruktúry. Predkladaný projekt je tak zameraný na výskum vybraných kvantových materiálov a vývoj metód a technológií na ich štúdium.
Doba trvania: 1.1.2020 – 30.6.2023
FRUSTKOM – Frustrované kovové magnetické systémy
Frustrated metallic magnetic systems
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Gabáni Slavomír, PhD.
Anotácia: Doterajšie experimentálne aj teoretické štúdium frustrovaných magnetických systémov (FMS) bolo sústredené hlavne na dielektrické systémy. Tieto systémy sa vyskytujú v 2D a 3D mriežkach na báze rovnostranných trojuholníkov, pričom v dielektrikách je interakcia medzi jednotlivými spinmi systému dobre definovaná a popísaná. V kovových FMS (K-FMS), ktoré boli doposiaľ omnoho menej študované, významnú úlohu zohráva ďaleko-dosahová nepriama výmenná interakcia medzi spinmi sprostredkovaná vodivostnými elektrónmi (RKKY interakcia). K neveľkému počtu K-FMS patria aj niektoré kovové boridy vzácnych zemín majúce fcc (napr. HoB12, ErB12) alebo Shastryho-Sutherlandovu (napr. TmB4, HoB4, ErB4) štruktúru. Predkladaný projekt si kladie za cieľ experimentálne preskúmať vplyv vysokého tlaku (hydrostatického aj jednoosového), legovania a anizotrópie na magnetické, transportné a tepelné vlastnosti K-FMS, ktoré v týchto K-FMS ešte neboli študované. Pionierskou prácou bude pritom hlavne priame pozorovanie magnetickej štruktúry jednotlivých oblastí fázového diagramu K-FMS pomocou spinovo-polarizovanej skenovacej tunelovej mikroskopie. Preskúmaná bude tiež dynamika magnetickej štruktúry (vplyv rýchlosti zmeny magnetického poľa na túto štruktúru) a štúdium magnetických excitácií (metódou neutrónového rozptylu) vo vybraných tetraboridoch a dodekaboridoch. Náročné experimentálne štúdium, pre ktoré sú už k dispozícii kvalitné vzorky aj vhodné metodiky, bude podporené teoretickou interpretáciou získaných výsledkov a teoretickým rozpracovaním kvantovo štatistických modelov s cieľom prispieť k hlbšiemu pochopeniu fyzikálnej reality vo vyššie spomínaných materiáloch.
Web stránka projektu: http://extremeconditions.saske.sk/projects/
Doba trvania: 1.8.2018 – 31.12.2022
QuTeMaD – Kvantové technológie. materiály a zariadenia
Quantum Technologies, Materials and Devices
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof., RNDr. Samuely Peter, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia: V projekte sa sústredíme na realizáciu konkrétnych zariadení založených na supravodičoch, alebosupravodivých obvodoch pracujúcich v blízkosti kvantovej limity. Jedným z hlavných cieľov projektu je realizáciafunkčného parametrického zosilňovača, ktorý by priniesol reálne zlepšenie v porovnaní so zosilňovačmi na bázeHEMT – tranzistorov s vysokou elektrónovou mobilitou. Pokúsime sa o konštrukciu subkvantovéhoparametrického zosilňovača, ktorý je kľúčovým prvkom pre spracovanie kvantovej informácie zakódovanej vmikrovlnách. Aby sme dosiahli tento cieľ, budeme skúmať nové kvantové materiály, ktoré môžu zlepšiťvlastnosti kvantových zariadení. Preto bude základný výskum nových topologických materiálov ako ajpovrchových a hranových stavov topologických izolantov a supravodičov logickou súčasťou tohto projektu.
Doba trvania: 1.7.2017 – 31.12.2020
Komplementárne štúdium supravodivosti vybraných materiálov
Complementary study of superconductivity of selected materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kačmarčík Jozef, PhD.
Anotácia: Od objavu dvojmedzerovej supravodivosti v MgB2, pred takmer 15 rokmi, sa sústavne pátra po ďalších príkladoch tejto už napohľad výnimočnej charakteristiky. Okrem toho je zaujímavou témou súčasnosti aj štúdium konkurenčných usporiadaní v supravodičoch, kde supravodivosť koexistuje, prípadne súperí napríklad s magnetickým usporiadaním, alebo vlnami nábojovej hustoty. V projekte sa zameriame na štúdium niekoľkých predstaviteľov týchto skupín – potvrdíme, alebo vyvrátime existenciu dvoch energetických medzier v LaRu4As12 a Bi2Pd, budeme skúmať konkurenčné usporiadania v CuxTiSe2 a CeCoIn5 a budeme sa venovať aj štúdiu priestorovo ohraničenej supravodivosti v granulárnom dopovanom diamante. Objasnenie mechanizmu ich supravodivosti môže vniesť svetlo aj do problematiky ďalších supravodivých materiálov. Budeme sa venovať aj rozvoju nových experimentálnych zariadení a metód. Jedná sa o zavedenie rezistívnej kalorimetrie a zvládnutie a ďalší rozvoj lokálnej magnetometrie pomocou rastrovacieho hallovského mikroskopu.
Doba trvania: 1.1.2016 – 31.12.2019
PSI – Prechod supravodič – izolant
Superconductor – insulator transition
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Szabó Pavol, CSc.
Anotácia: Projekt si kladie za cieľ pochopiť prechod supravodiča do izolačného stavu pod vplyvom neusporiadanosti.Experimentálne aj teoreticky preskúmame otázku, čo spôsobuje pokles supravodivej kritickej teploty vultratenkých supravodivých filmoch a aký je mechanizmus samotného kvantového fázového prechodusupravodič – izolant. Budú pripravené filmy rôzneho zloženia s hrúbkami až do niekoľkých atomárnych vrstiev atiež nanoštruktúry a rezonátory na ich báze, preskúmame transportné, mikrovlnové a optické vlastnosti týchtoobjektov. Pomocou subkelvinovej skenovacej tunelovej mikroskopie získame spektrálne mapy hustotykvázičasticových stavov s atomárnym rozlíšením pri ultranízkych teplotách a vo vysokých magnetických poliach.Preskúmame možnosti prípravy citlivých fotónových detektorov a zosilňovačov na báze ultratenkýchneusporiadaných supravodivých filmov pre spektroskopiu vo fyzike, chémii a biológii.Experimentálne aj teoreticky budeme študovať dynamiku povrchových stavov v ďalšom makroskopickomkvantovom objekte, v supratekutom 3He, ktorý je topologický izolant pri ultranízkych teplotách. Cieľom jeobjasniť dynamiku povrchových excitácií pomocou mechanických rezonátorov a zistiť, či tieto excitácie môžu byťpovažované za dlho hľadané Majoránove fermióny.Experimentálne preskúmame nedávno nastolenú otázku, či je hexaborid samária topologickým izolantom.
Doba trvania: 1.7.2015 – 30.6.2019
Supravodiče s nekonvenčným párovaním
Superconductors with non-conventional pairing
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kačmarčík Jozef, PhD.
Anotácia: Od objavu vysokoteplotných supravodičov neutícha intenzívne štúdium nekonvenčných elektrónovýchmechanizmov supravodivosti, ktoré stoja za vysokou teplotou prechodu do supravodivého stavu. V projekte sazameriame na systémy, kde si supravodivosť pomáha, alebo konkuruje s iným konkurenčným usporiadaním – svlnami nábojovej hustoty. Ide o dichalkogenidy prechodových kovov. Po nečakanom objave supravodivosti vMgB2 sa obnovil aj záujem o nekonvenčné podoby inak klasického fonónového mechanizmu párovania. Vprojekte sa budeme venovať výskumu ďalších typov boridov. Objasnenie mechanizmu ich supravodivosti môžepriniesť aj svetlo do problematiky ďalších supravodivých klatrátov – systémov, kde sú kovové ióny„zamrežované“ v klietkach iných iónov. Značná pozornosť bude venovaná rozvoju nových experimentálnychzariadení a metodík. Jedná sa o zavedenie kompaktného chladiaceho stupňa na rýchle chladenie vzoriekpomocou adiabatickej demagnetizácie a implementáciu lokálnych magnetizačných meraní do 3He kryostatu.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2015
CFNT MVEP – Centrum fyziky nízkych teplôt a materiálového výskumu v extrémnych podmienkach
Centre of Low Temperature Physics And Material Research at Extreme Conditions
Program: Centrá excelentnosti SAV
Zodpovedný riešiteľ: prof., RNDr. Samuely Peter, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia: Centrum fyziky nízkych teplôt a materiálového výskumu v extrémnych podmienkach Košice, CFNT-MVEP, predstavuje koncept rozvoja špičkovej experimentálnej výskumnej inštitúcie zameranej na fyziku nízkych teplôt a materiálový výskum v extrémnych podmienkach, pričom pod extrémnymi podmienkami sa okrem nízkych teplôt myslia najmä vysoké a veľmi nízke magnetické polia, extrémne vysoké tlaky a teploty, ako aj redukovaná dimenzia – príprava nanomateriálov a štúdium vlastností materiálov na nanoskopickej úrovni. Cieľom aktivity je mobilizovať spoločný výskum pracovísk zúčastnených v projekte a zamerať ho na oblasť materiálov a technológií s perspektívou aplikácií a technologického transferu. Fyzikálny a materiálový výskum schopný konkurencie so svetom vyžaduje modernú experimentálnu techniku. CFNT-MVEP disponuje špičkovou vedeckou infraštruktúrou získanou zo štrukturálnych fondov EU a pod., ale za svoju najväčšiu pridanú hodnotu považuje schopnosť rozvíjať vlastné unikátne metódy, prístroje a technológie. Centrum patrí k tuctu svetových laboratórií schopných experimentovať v mikrokelvinovej oblasti, ale vlastní aj ďalšie unikátne zariadenia na prípravu a charakterizáciu materiálov v silných magnetických poliach a pri vysokých tlakoch a teplotách. V predkladanom projekte sa zameriame na rozvoj ďalších unikátnych prístrojov a technológií a synergické prepojenie našich laboratórií, ktoré tvoria pilier materiálového výskumu v Košiciach.
Web stránka projektu: http://ofnt.saske.sk
Doba trvania: 1.7.2011 – 30.6.2015
Progresívne materiály s konkurenčnými parametrami usporiadania
Progressive materials with competing order parameters.
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof., RNDr. Samuely Peter, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia: Zmenou rovnováhy navzájom si konkurujúcich usporiadaní pri zmene chemického zloženia, tlaku, resp. magnetického poľa je možné indikovať fázové prechody medzi rôznymi základnými stavmi v materiáli. Vzájomné pôsobenie medzi konkurenčnými usporiadaniami môže viesť ku materiálom s neočakávanými vlastnosťami. Napr. tento efekt môže stáť za tzv. vysokoteplotnou supravodivosťou.V projekte sa sústredíme na fundamentálny výskum troch tried supravodivých materiálov, kde sa zmienené konkurenčné usporiadania môžu vyskytovať. Pôjde o železné pniktidy, supravodiče na báze dopovaných polovičov a dichalkogenidy.Projekt predstavuje fyzikálne naplnenie unikátnej experimentálnej bázy vytvorenej pomocou projektu výskumno-vývojového centra excelentnosti APVV – Centrum kryofyziky a kryonanoelektroniky Košice-Bratislava a tiež pomocou ďalších európskych a národných projektov.
Doba trvania: 1.7.2012 – 30.6.2015
Extrem II – Extrem II – Dobudovanie Centra pokročilých fyzikálnych štúdii materiálov v extrémnych podmienkach
Extrem II – Center of advanced physical studies for materials in extreme conditions
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Skyba Peter, DrSc.
Doba trvania: 28.8.2010 – 31.1.2014
EDUFYCE – Edukačné fyzikálne centrum ÚEF SAV
Program: Štrukturálne fondy EÚ Vzdelávanie
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zentková Mária, CSc.
Web stránka projektu: edufyce.saske.sk
Doba trvania: 1.9.2010 – 30.8.2013
Magnetizmus a supravodivosť. Experimentálne štúdium v extrémnych podmienkach.
Magnetism and superconductivity. Experimental study at extreme conditions.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kačmarčík Jozef, PhD.
Anotácia: Pri nízkych teplotách, po potlačení teplotných fluktuácií, tuhé látky často prechádzajú do magneticky usporiadaného alebo supravodivého stavu. Magnetizmus a supravodivosť sú chápané ako antagonistické javy, aj keď dnes poznáme už aj prípady feromagnetických supravodičov. Vzájomné ovplyvňovanie magnetických a supravodivých interakcií patrí medzi najaktuálnejšie výskumné témy. V predkladanom projekte budeme študovať vybrané magnetické a supravodivé materiály v extrémnych experimentálnych podmienkach: veľmi nízkych teplotách, vysokých magnetických poliach, vysokých tlakoch a s priestorovým rozlíšením až na atomárnu úroveň s cieľom objasniť ich fundamentálne fyzikálne vlastnosti. Značná pozornosť bude venovaná rozvoju nových experimentálnych zariadení a metodík. Jedná sa o zavedenie relaxačnej kalorimetrie pri milikelvinových teplách, konštrukciu vysokotlakovej komôrky do 100 kbar pre meranie transportných vlastností pod vysokým tlakom a zavedenie techniky merania lokálnej magnetizácie pomocou hallovských sond.
Doba trvania: 1.1.2010 – 31.12.2012
Hodina vedy
The hour of sciences
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Szabó Pavol, CSc.
Web stránka projektu: www.hodinavedy.sk
Doba trvania: 1.7.2008 – 31.7.2011
CKK – Centrum kryofyziky a kryonanoelektroniky
Centre of Cryophysics and Cryonanoelectronics
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof., RNDr. Samuely Peter, DrSc., akademik US Slovenska
Web stránka projektu: ofnt.saske.sk
Doba trvania: 1.7.2008 – 30.6.2011
EXTREM I – Extrem – Centrum pokročilých fyzikálnych štúdií materiálov v extrémnych podmienkach
Extrem – Center of advanced physical studies for materials in extreme conditions
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Skyba Peter, DrSc.
Doba trvania: 19.5.2009 – 30.4.2011
Štúdium silne korelovaných elektrónových systémov pri nízkych teplotách
Study of strongly correlated electron systems at low temperatures
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. RNDr. Flachbart Karol, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia: Predložený projekt je zameraný na riešenie otvorených problémov vo fyzike silne korelovaných elektrónových systémov. Pozornosť v rámci projektu je venovaná experimentálnemu štúdiu vlastností vybraných supravodičov metódou tunelovej mikrokontaktovej spektroskopie, vzájomnému pôsobeniu výmennej RKKY interakcie, a dipól – dipólovej a kryštálovopoľnej interakcie v fcc a bcc štruktúrach na báze boridov vzácnych zemín, vplyvu legovania/dopovania na stav a vlastnosti ťažkofermiónového polovodiča SmB6, ako aj skúmaniu prechodu polovodič – kov v tomto systéme. Značná pozornosť je venovaná tiež konštrukcii nových experimen-tálnych zariadení a rozvoju nových experimentálnych metodík.
Web stránka projektu:
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009