Mgr. Evgenia Chitrova, Ph.D.
Výzkumná skupina fyziky aktinoidů a vzácných zemin (REU|search) zkoumá kvantové materiály, ve kterých hrají klíčovou roli f-elektrony a vedou k bohaté souhře silných elektronových korelací, spin-orbitální vazby a efektů krystalového pole. Tyto interakce generují jevy, jako je komplexní magnetické uspořádání, nekonvenční supravodivost, chování těžkých fermionů a extrémně silná magnetická anizotropie.
Náš výzkum je postaven na jednotném přístupu zahrnujícím syntézu materiálů, pokročilou charakterizaci a teoretické znalosti, což nám umožňuje zkoumat systémy f-elektronů napříč délkovými a energetickými škálami (Obr. 1). Tento rámec nám umožňuje odhalit, jak se mikroskopické interakce promítají do makroskopických vlastností a funkcí.
Kromě základní fyziky tvoří materiály s f-elektrony základ pro pokročilé technologie, včetně permanentních magnetů, magnetokalorických systémů a energetických materiálů. Sloučeniny vzácných zemin i aktinoidy jsou účinnými absorbéry vodíku, zatímco aktinoidy jsou jedinečně spojeny s jadernými materiály a souvisejícími energetickými technologiemi.
Fig. 1: Multiscale Approach to f-Electron Materials: Synthesis, Spectroscopy, Theory, and Properties
Mezi naše hlavní oblasti výzkumu patří:
- Základní fyzika systémů s f-elektrony
Porozumění vzájemnému působení elektronových korelací, spin-orbitální vazby, vlivů krystalového pole a mřížkových interakcí, které vedou ke vzniku kvantových jevů. - Tenké vrstvy, rozhraní a snížená dimenzionalita
Vývoj tenkých vrstev a heterostruktur na bázi f-elektronů, u nichž řízená mikrostruktura a dimenzionalita umožňují přizpůsobovat elektronické a magnetické vlastnosti nad rámec omezení typických pro objemové materiály. - Věda o površích a elektronová struktura
In-situ studie v ultravysokém vakuu s využitím technik citlivých na povrch (XPS, UPS, BIS). - Materiály pro jaderné a energetické aplikace
Výzkum materiálů na bázi uranu a vzácných zemin relevantních pro jaderné systémy, skladování vodíku a energetické aplikace, včetně aspektů týkajících se povrchu a stability. - Extrémní podmínky a pokročilá charakterizace
Experimenty prováděné v silných magnetických polích, při nízkých teplotách a vysokých tlacích za účelem zkoumání konkurenčních fází a kritických jevů v systémech se silnou korelací.
Aktivně spolupracujeme s předními národními i mezinárodními institucemi, čímž přispíváme k lepšímu porozumění nově se objevujícím jevům v kvantových materiálech a podporujeme pokrok v této dynamické oblasti.