Nacházíte se

Významné výsledky vědecké činnosti v roce 2010

Segregace na hranicích zrn se v materiálech objevuje při teplotních změnách a má za následek tvorbu tenkých vrstev jiné skladby, než má původní materiál. Výsledkem bývá ztráta soudržnosti a zvýšená křehkost zařízení, což je v praktickém provozu extrémně nebezpečné. Kniha se do detailu zabývá segregací na hranicích zrn v kovových materiálech, od teoretického náhledu na tento jev přes vlivy různých proměnných až po jeho vztah k makroskopickým jevům jako jsou mezizrnné křehnutí a koroze.

Magnetoelektrická multiferotika jsou materiály, které vykazují současně magnetické i feromagnetické uspořádání. Naneštěstí je v přírodě známu pouze malé množství těchto materiálů, jež navíc mívají nízkou kritickou teplotu a jejich magnetoelektrické interakce jsou slabé. V naší publikaci jsme poprvé experimentálně demonstrovali, že nová "umělá" multiferotika mohou být vyrobena pomocí namáhání tenkých filmů.

Jde o první publikaci ATLAS Collaboration s využitím dat z LHC. Měřeny byly vlastnosti klasických proton-protonových interakcí při těžišťové energii √s = 900 GeV. Tato data jsou důležitá pro vylepšení modelů fyziky přenosu malých hybností. Interakce jsou základem fyziky malých vzdáleností, jež je hlavním cílem ATLASu a CMS. Porozumění těmto základům je nutné pro objasnění toho, jaký je potenciál LHC co se týče nových objevů.

60 let po objevu tranzistoru je fungování této součástky stále založeno na stejném fyzikálním principu elektrického ovládání a detekce náboje elektronu v polovodiči. Technický pokrok v oblasti tranzistorů se soustřeďoval na zmenšování rozměrů součástek. Ty se posunuly od velikosti stolního zařízení až k rozměrům téměř srovnatelným s meziatomovými vzdálenostmi v pevné látce a to během neuvěřitelně krátkého období jen několika desítek let.

Přehled shrnuje nedávné výzkumy prvních principů elektronické struktury a magnetismu zředěných magnetických polovodičů (DMSs) používaných ve spintronice. Popsány jsou detaily elektronické struktury II-V a II-VI polovodičů s příměsí přechodných kovů, zvláště pak chování elektronické struktury ve vztahu k magnetickým vlastnostem příměsí. Dále je zkoumán základní mechanismus feromagnetismu v DMSs z pohledu elektronické struktury, aby mohl být představen jednotný pohled vysvětlující chemický trend magnetismu v DMSs.

Zkoumali jsme elektronové stavy v Na2IrO3 (oxid 5d přechodného kovu), kde hrají významnou roli spin-orbitální interakce a elektronová korelace. Analýza těsnovazebného modelu (tight-binding model) společně s kalkulacemi pásové struktury vycházejícími z prvních principů předpovídají, že tento materiál je vrstvený kvantový spinový Hallův systém. Díky elektronové korelaci se při nízkých teplotách antiferomagnetické uspořádání vyvíjí nejprve u okraje a později v nitru materiálu.

Rozsáhlý článek, jenž byl napsán pod vedením skupiny z FZÚ, popisuje největší fluorescenční detekční systém na světě. Skupina iniciovala vznik článku, přispěla kapitolou o optických sestavách a dále se podílela na organizaci mezinárodních skupin, editaci textů, korespondenci s autory citovaných prací, kapitole o provozu detektoru, atd. Článek popisuje součásti fluorescenčního detektoru včetně jeho optického systému, designu kamery, elektroniky a systémů pro relativní a absolutní kalibraci.

Silikonové nanokrystaly jsou materiály vyzařující světlo, jež jsou hojně studovány zejména kvůli své biokompatibilitě a slučitelnosti s dalšími technologiemi na bázi silikonu. Ačkoliv vyzařují méně světla než konkurenční materiály – nanokrystaly na bázi polovodičů s přímým zakázaným pásem –  jejich potenciál se skrývá v průzkumu možných pasivací povrchu.

Pomocí neutronové difrakce a magnetických měření velikosti části jsme zkoumali dopady na strukturu a nízkoteplotní spinové uspořádání v tzv. half-doped manganitech. Studie ukazuje, že uspořádávání náboje a antiferomagnetická struktura CE typu v Mn3+/Mn4+ jež jsou typické pro objemnější částice, jsou téměř kompletně potlačeny, pokud je velikost částic snižována k 20 nm, a namísto toho dochází ke stabilizaci feromagnetického stavu.

Modulované fáze se vyskytují ve velkém počtu užitkových materiálů, jimiž jsou např. silná feroelektrika a magnetické slitiny s tvarovou pamětí. Poprvé jsme dokázali, že upravený martenzit Ni-Mn-Ga, jenž vykazuje silné magneticky indukované napětí (magnetický efekt tvarové paměti), může být považován za adaptivní fázi – tento objev zásadně mění naše vnímání modulovaných fází v těchto materiálech a je důležitý pro porozumění tomuto jevu.

Stránky