Kontakt
Intranet
EN
Medzinárodné
| Frustrované kvantové magnety – vplyv jednoosového tlaku | |
| Frustrated quantum magnets – impact of uniaxial pressure | |
| Program: | Mobility |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Gabáni Slavomír, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2024 – 31.12.2025 |
| Výskum korelovaných a topologických fáz vo van der Waalsovských materiáloch | |
| Exploring correlated and topological phases in layered van der Waals quantum materials | |
| Program: | Mobility |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Szabó Pavol, CSc. |
| Doba trvania: | 1.1.2023 – 31.12.2024 |
| Supravodivosť v tenkých filmoch nitridov – materiály pre budúce kvatové zariadenia | |
| Superconductivity in nitride thin films – materials for future quantum devices | |
| Program: | Iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Pristáš Gabriel, PhD. |
| Anotácia: | Hlavným cieľom nášho spoločného projektu je štúdium supravodivosti v tenkých filmoch nitridov. Ukázalo sa, že je možné použiť úzke pásy supravodivého NbN na konštrukciu ultrarýchlych jednofotónových detektorov, od ktorých sa očakáva, že budú hrať dôležitú úlohu v bezpečnej kvantovej komunikácii. Nedávno sa tímu z Montanuniversität Leoben podarilo pripraviť tenké vrstvy supravodivej zliatiny s vysokou entropiou (HEA) a kolektív zo SAV vykonal merania jej supravodivých vlastností. Príprava nitridových HEA bude ďalším krokom v snahe zlepšiť supravodivé parametre tenkých vrstiev za účelom ich využitia v budúcich kvantových zariadeniach. |
| Doba trvania: | 1.11.2023 – 31.10.2024 |
| TMQM – Ladenie frustrovaných kovových kvantových magnetov | |
| Tuning of frustrated metallic quantum magnets | |
| Program: | Medziakademická dohoda (MAD) |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Gabáni Slavomír, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2022 |
| Supravodivé vlastnosti tenkých vrstiev boridov | |
| Superconducting properties of boride thin films | |
| Program: | Mobility |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Flachbart Karol, DrSc., akademik US Slovenska |
| Anotácia: | Cieľom tejto mobility je príprava tenkých vrstiev supravodivých boridov YB6 a ZrB12 a štúdium ich vlastností ako funkciu hrúbky, mikroštruktúry a aplikovaného tlaku. Výsledkom štúdia budú nové poznatky o tom, ako sa menia supravodivé vlastnosti objemových (3D) supravodičov ak sa tieto stanú dvojrozmernými (2D). V tejto súvislosti sa očakáva zmena supravodivých vlastností a to v dôsledku výraznej zmeny bohatého fonónového spektra boridov a príslušnej elektrón – fonónovej interakcie, ktoré sú za supravodivosť zodpovedné. Táto oblasť boridov je nepreskúmaná, preto je pri tomto výskume možno očakávať získanie nových a originálnych výsledkov.Projekt navyše umožní vzájomné využitie laboratórnych zariadení (pre prípravu tenkých vrstiev v Leobene, pre ich výskum v Košiciach), zapojenie sa postdoktorandov a doktorandov, prípravu spoločných publikácií a pravdepodobne aj prípravu ďalších spoločných projektov. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2022 |
| TESTIMONIES – Teoretické a experimentálne štúdium nanomateriálov na báze oxyhydridov prechodových kovov pre supravodivosť a fotokatalýzu | |
| Theoretical and Experimental Study of Transition Metal Oxyhydride Nanomaterials for Superconductivity and Photocatalysis | |
| Program: | ERANET |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Flachbart Karol, DrSc., akademik US Slovenska |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na teoretické a experimentálne štúdium nanomateriálov na báze oxyhydridov prechodových kovov pre oblasť supravodivosti a fotokatalýzy. Cieľmi Projektu sú: – na základe modelovania navrhnúť a vo forme tenkých vrstiev pripraviť nanomateriály na báze oxyhydridov Ytria (YHxOy) a Titánu (TiHxOy) s vlastnosťami vhodnými pre využitie v oblasti supravodivosti a fotokatalýzy,- experimentálne študovať vlastnosti navrhnutých a pripravených nanomateriálov, – na základe získaných výsledkov vyhodnotiť aplikačný potenciál týchto materiálov. Ambíciou projektu je na jednej strane predpovedať a pokúsiť sa pripraviť nový typ polovodičových materiálov na báze hydridov a oxyhydridov Y a Ti, ktoré by v oblasti ochrany životného prostredia pomáhali účinnejšie vo vzduchu a vo vode rozkladať rôzne chemické zlúčeniny (kontaminanty). Na druhej strane, pre oblasť supravodivosti navrhnúť a pripraviť kovové tenké vrstvy na báze hydridov Y a Ti, ktoré by sa okrem vysokofrekvenčných fonónových módov vyznačovali vysokou hustotou elektrónových stav a zvýšenou elektrón-fonónovou interakciou. To by mohlo resp. malo viesť k supravodivosti pri vyšších teplotách. V tejto súvislosti je možné uviesť, že pri veľmi vysokých tlakoch (rádovo stovkách GPa) sa v súčasnosti pozoruje supravodivosť pri teplotách vyšších ako 250 K. Projekt je multidisciplinárny, podieľajú sa na ňom teoretickí a experimentálni fyzici (návrh a štúdium materiálov), chemici a materiáloví inžinieri (príprava materiálov), ako aj dve firmy, ktorých aktivity budú súvisieť s potenciálnymi aplikáciami. |
| Doba trvania: | 1.10.2019 – 30.9.2022 |
| MGFS – Kovové geometricky frustrované systémy | |
| Metallic geometrically frustrated systems | |
| Program: | Medziakademická dohoda (MAD) |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Gabáni Slavomír, PhD. |
| Anotácia: | The principal aim of this project is to establish the microscopic anisotropy parameters and the relevant terms for the magnetic interaction in MGFS. Despite significant experimental and theoretical work, such parameters are unknown for the compounds (e.g. TmB4, HoB4) which form a Shastry Sutherland lattice (SSL) as well as for the highly symmetric face centered cubic (fcc) lattice based systems (e.g. HoB12). The experimental approach will be magnetisation measurements as a function of field direction, neutron diffraction combined with modelling techniques like WIEN2K, McPhase or SpinW. The oscillatory RKKY exchange interaction parameters are expected to be susceptible to applied pressure as well as to alloying. Suitable methods and oriented samples of rare earth borides are available.Crystal field anisotropy is theoretically described by a multipole expansion of theelectric field. The crystal field level splitting parameters will be determined frommagnetisation and specific heat data, as a function of field direction, as well as frominelastic neutron diffraction on powder samples, typically using software like McPhase.The goal of this part is a description of anisotropy of TmB4, HoB4 and the symmetric fcc– counterparts HoB12 and TmB12.The second set of parameters needed for understanding of the Hamiltonian are themagnetic interactions. They will be determined from the dispersion relationsmeasured using neutron spectroscopy on HoB4 and HoB12 along differentcrystallographic directions and in applied magnetic field. These parameters depend ondetails of the RKKY interaction which as a cross check can also be obtained from firstprinciples, using packages like WIEN2K. This type of experiments will be carried out atthe HZB Berlin on isotopically enrich Ho11B4 and Ho11B12 samples, which are availableand first testing experiments were already carried out.We intend to verify results by high pressure experiments (we assume pressuresup to 10 GPa in diamond pressure cells) which is associated with the increase ofitinerant electron concentration in MGFS, and thus with the change of parameters aswell as changes of critical fields and temperatures. This aim will cover MGFS based onthe SSL structure as well as systems based on the fcc structure. Another option to verifyresults is alloying. We will study the effect of substitution of magnetic ions like Tm3+and Ho3+ ions by nonmagnetic Lu3+ ions. Necessary devices and samples for thisresearch are available. |
| Doba trvania: | 1.1.2019 – 31.12.2020 |
| Supravodivosť tenkých filmov boridov | |
| Superconductivity of boride thin films | |
| Program: | Bilaterálne – iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Flachbart Karol, DrSc., akademik US Slovenska |
| Anotácia: | Cieľom navrhovaného projektu je príprava tenkých vrstiev na báze supravodivých vysokobórovýchboridov (YB6, ZrB12 a LuB12) a štúdium ich vlastností v závislosti na hrúbke,mikroštruktúre a aplikovanom tlaku. Výsledky navrhovaného výskumu poskytnú nové poznatky ozmenách supravodivých vlastnosti týchto objemových (3D) materiálov (s veľmi bohatýmfonónovým spektrom) ak sa tieto stanú kvázi-dvojrozmernými (2D). |
| Doba trvania: | 1.1.2018 – 31.12.2019 |
| Magnetické vlastnosti tetraboridov | |
| Magnetic properties of tetraborides | |
| Program: | Bilaterálne – iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Flachbart Karol, DrSc., akademik US Slovenska |
| Doba trvania: | 0.0.0000 – 31.12.2017 |
Národné
| STRIPEX – Vplyv dynamických nábojových pásov na kvantové magnety a supravodiče v extrémnych podmienkach | |
| Influence of dynamic charge stripes on quantum magnets and superconductors in extreme conditions | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Gabáni Slavomír, PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na riešenie naliehavého fundamentálneho problému genézy tzv. dynamických nábojových pásov (DNP) – nehomogénnej distribúcie oscilácií vodivostných elektrónov – a ich vplyvu na vlastnosti silne korelovaných elektrónových systémov (SCES). Nábojové pásy hrajú dôležitú úlohu vo vysokoteplotnej supravodivosti (HTSC) kuprátov a tiež sú základom mechanizmov zodpovedných za vznik kolosálnej magnetorezistencie v manganitoch, kobaltitoch, HTSC na báze železa, atď. Pozorovať priamo vplyv DNP na rozptyl nosičov náboja v uvedených SCES je veľmi náročné kvôli ich komplexnému zloženiu, nízkej symetrii kryštálovej štruktúry a vysokej citlivosti na vonkajšie podmienky. Namiesto nich je vhodné použiť modelové SCES. Takýmito modelovými materiálmi sú dodekaboridy vzácnych zemín (RB12) s Jahn-Tellerovou štruktúrnou nestabilitou a separáciou elektrónovej fázy na nanometrovej škále, v ktorých bol po prvýkrát spoľahlivo stanovený vzhľad pásov dynamického náboja tak pre supravodiče (ZrB12, LuB12) ako aj pre kvantové magnety (R = Ho, Er, Tm). Komplexné štúdium DNP bude rozšírené o ďalšie modelové systémy na báze hexaboridov (RB6) a frustrovaných kvantových magnetov na báze tetraboridov vzácnych zemín (RB4), a bude zahŕňať vplyv vonkajších extrémnych podmienok, ako sú veľmi nízke teploty, vysoké magnetické polia a tlaky. |
| Doba trvania: | 1.7.2024 – 30.6.2028 |
| LSD – Nízkorozmerné supravodivé aparáty | |
| Low-dimensional Superconducting Devices | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Szabó Pavol, CSc. |
| Anotácia: | V modernej nanovede, materiálovom výskume a obzvlášť v kvantových technológiách sa veľmi nízke teploty stali dôležitým nástrojom. Zmenšovanie fyzikálnych systémov až na veľkosť, kde kvantová fyzika preváži nad klasickou, prináša množstvo nových, čisto kvantových javov a otvára možnosti vzniku nových tried kvantových materiálov. V rámci navrhovaného projektu sa zameriame na nízkorozmerné kvantové zariadenia, vrstevnaté heteroštruktúry pozostávajúce z kombinácie atomárne tenkých supravodivých vrstiev a ďalších vrstiev, čo môžu byť izolátory, kovy, či feromagnety. V takýchto systémoch môžu byť narušené symetrie, ktoré môžu viesť ku netriviálnym topologickým kvantovým stavom relevantným pre budúce technológie.Atomárne tenké vrstevnaté materiály sú systémy, kde sa pomer objemu a povrchu limitne blíži k nule, a teda ich fyzikálne vlastnosti sú silno ovplyvnené rozhraním s inými systémami. Aj preto tieto kvázi dvojrozmerné materiály vytvárajú platformu pre množstvo kvantových efektov, ktoré je možné očakávať v heteroštruktúrach, či aparátoch vytvorených vertikálnym ukladaním týchto vrstiev. Existujú dva typy vrstvených systémov – atomárne tenké umelo pripravené van der Waalsove heteroštruktúry [Science 353, aac9439 (2016)] a prirodzene vrstvené trojrozmerné kryštálové systémy. Špeciálnou triedou prirodzene vrstvených materiálov sú tzv. misfitové štruktúry, v ktorých sa striedajú atómové vrstvy hexagonálnych dichalkogenidov prechodných kovov s vrstvami tetragonálnych iónových monochalkogenidov vzácnych zemín v tej istej supermriežke [APL Mater 10, 100901 (2022)]. Objavuje sa v nich nový stav kvantovej hmoty, Isingova supravodivosť, ktorá vyplýva z narušenej inverznej symetrie a silnej spin-orbitálnej väzby, ako sme nedávno ukázali. Misfity je tiež možné exfoliovať na ultra tenké vrstvy, a preto ich tiež možno použiť ako jednotky vo vertikálne vrstvených heteroštruktúrach. |
| Doba trvania: | 1.9.2024 – 31.12.2027 |
| Magnetická frustrácia a supravodivosť v 2D a 3D boridoch | |
| Magnetic frustration and superconductivity in 2D and 3D borides | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Pristáš Gabriel, PhD. |
| Anotácia: | Boridy tvoria širokú triedu materiálov s rôznorodými fyzikálnymi vlastnosťami. Kovové geometricky frustrovanémagnetické tetraboridy (REB4) sú kvázi-2D frustrované systémy a spolu s ich 3D náprotivkami dodekaboridami(REB12) s fcc kryštálovou štruktúrou, tvoria ideálne prostredie pre štúdium súvislostí medzi 2D/3D magnetickyfrustrovanými systémami. Jednoosí, rovnako ako aj hydrostatický tlak budú ladiacimi parametrami, ktoré môžuzmeniť interakciu medzi magnetickými momentami v daných systémoch. V závislosti od smeru aplikáciejednoosého tlaku, budeme schopní zmeniť veľkosť interakcie v rôznych kryštalografických smeroch a testovaťtak teoretické predpovede. Podobný prechod medzi 2D a 3D môže byť študovaný v supravodivých boridochYB6, ZrB12 a LuB12. Aj keď v súčasnosti existuje množstvo poznatkov o fyzikálnych vlastnostiach masívnychkovových boridov, stále zostáva množstvo otvorených otázok, ako napr. čo sa stane ak jedna z dimenzií budeznačne zredukovaná – vzorky boridov vo forme tenkých filmov. |
| Doba trvania: | 1.1.2020 – 31.12.2023 |
| 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 |
| Vplyv extrémnych podmienok na silne korelované elektrónové systémy. | |
| Influence of extreme conditions on strongly correlated electron systems | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Gabáni Slavomír, PhD. |
| Anotácia: | Vplyvom extrémnych podmienok (veľmi nízke teploty, vysoké tlaky a magnetické polia) možno vkondenzovaných látkach vytvárať a ovplyvňovať silné korelácie medzi systémom voľných (vodivostných) a viazaných (lokalizovaných) elektrónov, čo často vedie k vzniku nových/exotických stavov/javov v týchtomateriáloch. V predkladanom projekte budeme experimentálne študovať najnovšie otvorené problémy silne korelovaných elektrónových systémov (SKES), ako sú povrchová vodivosť topologických Kondo izolátorov, dynamika frustrovaných antiferomagnetov, Kondov vs. spin-polarónový model v spinových sklách, supravodivosťpod tlakom. Pôjde o metodicky veľmi náročný výskum na novo vyrobených monokryštáloch. |
| Doba trvania: | 1.1.2016 – 31.12.2019 |