Materiály na bázi prvků vzácných zemin (4f) a aktinoidů (5f) vykazují elektronické a magnetické vlastnosti, které jsou určovány silnou spin-orbitální interakcí, elektronickými korelacemi a vlivy krystalového pole, což vede k nekonvenční supravodivosti, komplexnímu magnetismu a silné magnetické anizotropii. Náš výzkum zkoumá jak lze tyto vzájemně soupeřící interakce řídit – od základních kvantových stavů až po materiály pro energetiku a pokročilé technologie.
Náš výzkum se zaměřuje na materiály na bázi vzácných zemin a uranu, u nichž jsou magnetické, elektronické a strukturální stupně volnosti úzce provázány. V těchto systémech mohou i malé změny v meziatomových vzdálenostech, symetrii nebo složení vést ke kvalitativně odlišným základním stavům.
Oblasti našeho zájmu:
- Magnetická anizotropie a výměnné interakce v silně anizotropních systémech
- Magnetoelastické vazby, včetně mřížkových deformací doprovázejících magnetické uspořádání
- Fázové přechody vyvolané magnetickým polem a tlakem
- Magnetická frustrace v geometricky omezených mřížkách
Spojujeme:
- přípravu vysoce kvalitních monokrystalů a tenkých vrstev
- měření ve vysokých magnetických polích a při nízkých teplotách
- spektroskopické a povrchově citlivé techniky umožňující přímý přístup k elektronové struktuře
Kromě základního porozumění je tento výzkum relevantní také pro materiály v energetice, včetně jaderných materiálů a sloučenin pro skladování vodíku.
Spolupracujeme s mezinárodními pracovišti, jako je Drážďanská laboratoř pro vysoká magnetická pole, která umožňuje provádět experimenty v magnetických polích přesahujících 60 T; Společné výzkumné středisko (JRC) v Karlsruhe, kde se zabýváme studiem elektronové struktury materiálů na bázi uranu; a Evropské centrum synchrotronového záření (ESRF), kde provádíme spektroskopii jednotlivých prvků, a také s teoretickými pracovníky z celé Evropy.
