Realizace základního stavebního kamene Hundova kovu

Text

Kovy, v nichž je pohyb elektronů významně ovlivněn Hundovým pravidlem, jsou označovány jako Hundovy kovy. Důležitými reprezentanty těchto kovů jsou vysokoteplotní supravodiče založené na sloučeninách železa. V dnes známých materiálech se supravodivost objevuje pouze při velmi nízkých teplotách, což komplikuje a prodražuje průmyslové aplikace. Proto se hledají nové materiály, které by vykazovaly supravodivost i při pokojové teplotě. Detailní pochopení Hundových kovů a jejich dílčích složek by toto hledání zefektivnilo. Ve spolupráci s několika zahraničními pracovišti jsme se podíleli na realizaci a následném rozboru chování takové dílčí komponenty Hundova kovu, nazvané Hundova příměs, která vznikla nanesením atomů železa a vodíku na povrch platiny. V blízké budoucnosti bude možné umístit více takových příměsí do těsné blízkosti a tudíž kontrolovaně sestavit Hundův kov z jeho základních stavebních kamenů. Studium takových objektů je jednou z cest k cílenému vývoji nových supravodičů.

 

Levý panel: Zaplňování elektronových orbitalů v atomu (čtverce) pěti nebo šesti elektrony se spinem směřujícím nahoru (červené šipky) nebo dolů (modré šipky) podle Hundových pravidel. Pro přidání šestého elektronu je nutné dodat energii UCoulomb, aby bylo překonáno elektrostatické odpuzovaní elektronů. Pro otočení spinu jednoho z pěti elektronů je také třeba dodat energii (JHund), která je typicky menší než UCoulomb.