Skupina aktinoidů a vzácných zemin

Výzkumná skupina fyziky aktinoidů a vzácných zemin se zabývá oblastí kvantových materiálů, kde f-elektrony hrají klíčovou roli. Materiály vzácných zemin (4f elektrony) a aktinoidy (5f elektrony) vykazují mimořádné vlastnosti díky silným elektronovým korelacím a výrazným spin-orbitálním interakcím. Patří mezi ně např. nekonvenční supravodivost, tzv. těžkofermionové chování, rozličné magnetické fáze, nebo obří magnetická anizotropie. Výjimečné vlastnosti f-elektronových systémů je předurčují pro použití v různých aplikacích, jako jsou permanentní magnety, magnetokalorické materiály a technologie magnetického zápisu dat (Obr. 1). Kromě toho patří sloučeniny vzácných zemin a aktinoidů mezi slibné kandidáty pro skladování vodíku díky své ochotě k absorpci vodíku.

Popis

Obr. 1: Uspořádání magnetických momentů v kubickém a tetragonálně pnutém UO₂ a výsledný rozdíl ve velikosti tzv. “magnetic exchange bias” efektu v multivrstvách UO₂/Fe₃O₄ (E. Tereshina-Chitrova et al., Advanced Functional Materials 2311895 (2024)).

Materiály jsou studovány jak ve formě tenkých vrstev, tak monokrystalů, pomocí široké škály experimentálních technik pro mikroskopickou a makroskopickou charakterizaci. Studie často zahrnují extrémní podmínky, včetně silných magnetických polí, nízkých teplot nebo vysokých tlaků, což nám umožňuje zkoumat a pochopit změny charakteristických vlastností f-elektronových systémů vlivem různých vnějších podmínek.

Naše aktivní spolupráce s předními českými i mezinárodními institucemi prohlubuje porozumění vznikajícím jevům v kvantových materiálech vedoucí k pokroku v této dynamické oblasti.