Fyzika kondenzovaných látok

Transcription

1 Fyzika kondenzovaných látok Štúdium dynamických magnetických vlastností a relaxačných procesov v magnetických nanočasticiach. školiteľ: doc. RNDr. Adriana Zeleňáková, PhD. Anotácia: Mono-doménové magnetické nanočastice na báze železa a kobaltu sú predmetom veľkého záujmu vedcov v dôsledku ich zaujímavých fyzikálnych vlastností, ako sú makroskopické kvantové tunelovanie (MQT), kvantový efekt veľkosti častíc, vysoká hodnota magnetického momentu, vzájomné interakcie jadrami atómov v povrchovej a objemovej vrstve. Jedným zo spôsobov, ako sa možné preštudovať silu a pôvod vzájomných interakcií medzi časticami ako aj relaxačné procesy je metóda komplexnej magnetickej susceptibility. PhD. štúdium je zameraná na skúmanie dynamických magnetických vlastností a analýzu relaxačných procesov v magnetických nanočasticiach na báze Fe a Co. Cieľom je preskúmať možnosť zmeny relaxačných procesov a magnetického správania prostredníctvom kontroly vzájomných interakcií medzi časticami, prostredníctvom zmien v hodnotách energetickej bariéry, veľkosti častíc a pod. Literatúra: 1. S. Gubin, Magnetic Nanoparticles, 2009 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA 2. J. L. Dorman, D. Fiorani, Magnetic Properties of Fine Particles, 1992 North Holland 3. R. Hillzinger, W. Rodewald, Magnetic Materials, 2012 Wiley-VCH Verlag. Experimentálne štúdium magnetokalorickeho javu v magnetických nanočasticiach. školiteľ: doc. RNDr. Adriana Zeleňáková, PhD. Anotácia: PhD. štúdium je zamerané na skúmanie magnetických vlastností nanočasticových systémov z pohľadu magnetokalorického javu priamymi a nepriamymi experimentálnymi metódami. Cieľom je preskúmať možnosť ovplyvniť magnetokalorické parametre ako sú zmena entropie a RC kapacita, vplyvom štruktúrnych parametrov, ako sú zloženie, veľkosť častíc, vplyv matrice, existencia obalu na povrchu magnetických nanočastíc. Toto štúdium umožní následne lepšie praktické uplatnenie magnetických nanočastíc pre kryomagnetické aplikácie.

2 Literatúra: 1. S. Bedanta et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 42, (2009) P. Poddar et al., J. Magn. Magn. Mater. 307 (2006) A. Zelenakova, P. Hrubovcak, et al., Appl. Phys. Lett. 109 (2016) Magnetizačné procesy magneticky mäkkých kompozitov. školiteľ: prof. RNDr. Peter Kollár, DrSc. forma štúdia: prezenčná Anotácia: Práca je orientovaná na skúmanie procesov premagnetovania v magneticky mäkkých kompozitoch v závislosti od veľkosti magnetického poľa po demagnetovaní a pri premagnetovaní po parciálnych hysteréznych slučkách v kvazistatickom režime a v striedavých magnetických poliach. Cieľom je skúmať reverzibilné a ireverzibilné magnetizačné procesy a ich vplyv na makroskopické magnetické parametre kompozitného materiálu. Literature: 1. R. M. Bozorth Ferromagnetism, third edition (IEEE Press, Piscataway, NJ), G. Bertotti, Hysteresis in Magnetism, Academic Press H. Shokrollahi, K. Janghorban, J. Mater. Proc. Technol. 189 (2007) 1 Manipulácia s doménovou stenou v tenkých magnetických drôtoch. školiteľ: prof. RNDr. Rastislav Varga, DrSc. konzultant: RNDr. Kornel Richter, PhD. Anotácia: Cieľom práce je preštudovať možnosti manipulácie pohybu doménovej steny v tenkých magnetických drôtoch prostredníctvom tvaru drôtu, jeho chemického zloženia, štruktúry, indukovanej anizotropie a pod. Magneto-tepelné vlastnosti a spinová dynamika vybraných nekonvenčných magnetov. školiteľ: RNDr. Erik Čižmár, PhD.

3 Anotácia: Práca je venovaná experimentálnemu štúdiu vybraných typov nízkorozmerných magnetov s cieľom skúmať vplyv anizotropie výmennej interakcie a jednoiónovej anizotropie na magnetickým poľom indukované zmeny ich excitačného spektra. Zmena excitačného spektra môže viesť k výraznej zmene entropie magnetického systému a k zvýšenému magnetokalorickému javu. Cieľom práce bude skúmať veľkosť zmeny entropie a efektívnosť magnetkalorického javu v študovaných systémoch pre chladenie pri nízkych teplotách pomocou adiabatickej magnetizácie alebo demagnetizácie systému a skúmať spinovú dynamiku vzhľadom na prenos energie medzi magnetickým a fonónovým podsystémom. Bude realizovaná analýza EPR spektier, magnetických a termodynamických veličín pri nízkych teplotách s cieľom určiť charakteristické parametre magnetického systému a skúmaný ich súvis s možným využitím magnetického chladenia. Skúmané nízkorozmerné magnety budú založené na báze vysokospinových iónov Mn ale aj iónov prechodových kovov Cu a Ni. Priestorové rozloženie supravodivého parametra usporiadania v nekonvenčných supravodičoch. školiteľ: Mgr. Tomáš Samuely, PhD. konzultant: prof. RNDr. Peter Samuely, DrSc. Anotácia: Skenovacia tunelová spektroskopia (STM) je ideálny nástroj na skúmanie supravodivých materiálov, pretože je extrémne citlivá i na najmenšie zmeny v lokálnej elektrónovej hustote stavov. Kombináciou STM a skenovacej mikroskopie s Hallovou sondou dokážeme študovať oba hlavné aspekty supravodivosti, t. j. magnetické aj elektronické vlastnosti, lokálne s vysokým priestorovým rozlíšením. V našich laboratóriách máme k dispozícii obe tieto experimentálne techniky prispôsobené na štúdium supravodivosti pri nízkych teplotách a vo vysokých magnetických poliach. Naviac, popri vzorkách pripravených v iných laboratóriách, ktorých výskum bude súčasťou dizertačnej práce, významnou témou bude aj in-situ príprava supravodičov. To nám umožní naše nové komplexné laboratórne zariadenie pracujúce v ultravysokom vákuu, ktorého súčasťou sú zariadenia na prípravu vzoriek, charakterizáciu povrchov a STM.

4 Komplexné experimentálne zariadenie od fy. Specs pracujúce v podmienkach ultravysokého vákua kombinuje odprašovanie Ar iónmi, Röntgenovu fotoelektrónú spektroskopiu, nízkoteplotný skenovací mikroskop s 3 T magnetom a ďalšie experimentálne metódy. Štruktúralizačne javy v kompozitoch na báze kvapalných kryštálov školiteľ: RNDr. Natália Tomašovičová, CSc. Ústav experimentálnej fyziky SAV Košice Anotácia: Kvapalné kryštály sú anizotrópne kvapaliny s orientačným usporiadaním ďalekého dosahu; ich významnou črtou je kombinácia tekutosti bežných kvapalín so zaujímavými elektrickými a optickými vlastnosťami kryštalických tuhých látok. Práca bude zameraná na štúdium fyzikálnych vlastnosti kompozitných anizotrópnych materiálov na báze kvapalných kryštálov dopovaných rôznymi nanočasticami. Cieľom práce bude pripravovať takéto kompozitné systémy, študovať vplyv dopovania na ich magnetické, elektrické a optické vlastnosti, vplyv prímesí na charakter štruktúrnych a fázových prechodov pomocou spektroskopických metód, magneto-optickými, magnetickými meraniami, a pod. Cieľ: Zvládnuť prácu s odbornou literatúrou, zvládnuť metodiky merania: infračervená a ramanová spektroskopia a mikroskopia, magneto-optické merania, meranie magnetických vlastnosti. Štúdium pseudomedzery v extrémne anizotropnom supravodiči (LaSe) 1.14 (NbSe 2 ) školiteľ: prof. RNDr. Peter Samuely, DrSc. Ústav experimentálnej fyziky SAV Košice Anotácia: Existuje všeobecný konsenzus, že pochopenie normálneho stavu, z ktorého vznikne supravodivosť, je kľúčové pre vyriešnie záhady vysokoteplotných supravodičov. V

5 normálnom stave je najvážnejší problém tzv. pseudomedzery, ktorý sa zatiaľ vymyká pochopeniu [1]. Na naše prekvapenie, v predchádzajúcich prácach sme našli silné indikácie, že oveľa jednoduchší system (LaSe) 1.14 (NbSe 2 ) LSNS [2] sa správa ako jednokelvinový analóg stokelvinového supravodiča Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O x a že vykazuje pseudmedzerové správanie. LSNS je podobne ako kupráty vrstevnatý material, ale predpokladá sa, že je oveľa jednoduchší. Cieľom práce je dokázať, že LSNS je prvý kuprátom podobný material, kde bude pseudomedzera dobre zdokumentovaná a pochopená. Pre štúdium použijeme rastrovacie sondové techniky, schopné detegovať kvázičasticovú hustotu stavov ako aj Cooperove páry na nanoškále. Tieto metódy budú doplnené o ďalšie unikátne experimentálne sondy, ktoré sú k dispozícií v Centre fyziky nízkych teplôt Košice. [1] H. Alloul, C. R. Physique 15, 519 (2014) [2] P. Szabó et al., Phys. Rev. Lett. 86, 5990 (2001)