Naše skupina se zaměřuje především na zkoumání mřížkové dynamiky a kritických jevů v polárních látkách jako jsou ferroelektrické a relaxačně ferroelektrické látky. Tyto materiály ve formě krystalů, keramik a tenkých vrstev mají výjimečně dielektrické a elektromechanické vlastnosti. Široce se uplatňují v průmyslových aplikacích od piezoelektrických ultrazvukových emitorů a senzorů, přes mikrokondenzátory po ferroelektrické paměti.

Hledání nových materiálů, jakými jsou například bezolovnaté piezoelektrické látky, které by v budoucnosti měly nahradit toxické olovnaté materiály, typicky vyžaduje detailní porozumění vztahu fyzikálních jevů na mikroskopické úrovni s makroskopickými vlastnostmi. Za tímto účelem výzkum spekter nízkofrekvenčních excitací a především těch, které souvisejí s feroelektrickými fázovými přechody (tzv. měkké módy), umožňuje fundamentální vhled do atomové struktury zkoumaných látek, kvantitativní modelovaní a inženýrství nových látek.  

Hlavní spektroskopickou metodou používanou v naší skupině je Ramanova spektroskopie, která studuje nepružný rozptyl světla v pevných (ale i kapalných a plynných) látkách.  Analýzou frekvence a intenzity světla laseru rozptýleného látkou se získávají informace o kmitech krystalové mřížky (fononech), magnetických excitacích (magnonech), a to také v závislosti na teplotě (strukturní fázové přechody), případně na elektrickém poli. Spektrometr je vybaven Braggovými filtry, které umožnují detekci velmi nízkých frekvencí. Díky malému ohnisku laseru (několik málo mikrometrů) lze provádět mapování povrchu vzorku s vysokým prostorovým rozlišením. K dispozici je heliový kryostat a teplotní komůrky umožňující měření v širokém oboru teplot: od -270 do 1200 °C.  K analýze spekter byly vyvinuty výpočetní programy, umožňující stanovení parametrů měřených excitací a také jejich symetrie (např. měřením závislosti polarizovaných Ramanových spekter na rotaci vzorku kolem osy paprsku laseru).

Laboratoř Ramanovy spektroskopie.
Laboratoř Ramanovy spektroskopie.

Abychom získali úplnou informaci o mřížkové a relaxační dynamice ve studovaných látkách, spolupracujeme často s dalšími skupinami Oddělení dielektrik, jako například Dielektrická a infračervená spektroskopie a THz věda a technologie. Používáme i další spektroskopické metody, které nejsou omezeny výběrovými pravidly Ramanovy a infračervené spektroskopie, jako je Hyper-Ramanův rozptyl ve spolupráci s

Brillouinův rozptyl v

nepružný neutronový rozptyl v

a synchrotronový rozptyl v