Projekti

Projekti:

Temeljna elektronska svojstva novih kvantnih materijala: bezmaseni i korelirani fermioni

  • HRZZ projekt IP-2018-01-8912
  • trajanje: 01/10/2018. do 30/09/2022.

   U ovom projektu želimo primijeniti našu stručnost u trendovima u fizici kondenzirane materije koji povezuju temeljna istraživanja sa suvremenim tehnološkim razvojem. Stoga smo odabrali teme koje se bave električnim transportom, magnetskim, termoelektričnim kao i strukturnim i termodinamičkim svojstvima topoloških izolatora (TI), Dirac i Weyl semimetala i supravodiča (visokotemperaturni kupratni supravodiči (HTSC) i konvencionalni neuređeni supravodiči). Predloženi projekt nudi sveobuhvatna istraživanja od sinteze uzorka do interpretacije eksperimentalnih rezultata istraživanja. Cilj je proučiti kako se različiti parametri sinteze tih materijala odnose na njihove nanostrukturalne detalje i elektronske korelacije, kao i na njihova krajnja makroskopska (električna, magnetska, termodinamička) svojstva.

   Ovim projektom na području TI očekujemo dobiti nekoliko važnih rezultata. Prvo, sintetizirati će se novi materijali koje možemo koristiti za daljnje istraživanje i za suradnju s drugim znanstvenim grupama. Drugo, namjeravamo dati odgovor na važno pitanje saturacije otpornosti topoloških izolatora, da li je saturacija čisto doprinos površinske vodljivosti ili dolazi zbog vrpce elektronskih stanja nečistoća. Očekujemo da će dopiranje ZrSiS obitelji materijala pomaknuti položaj Fermijeve energije i da ćemo prvi put moći promatrati promjenu frekvencije kvantnih oscilacija i time dobiti vrijedne informacije o obliku Fermijeve površine u tim materijalima. Također, mjerenje anizotropije ZrSiS obitelji materijala će dati važan rezultat po prvi put, a što je značajno za razumijevanje magnetotransportnih svojstava i vrlo važno za buduću primjenu tih materijala. Rezultati u visokom magnetskom polju upućuju na snažne korelacijske efekte u ZrSiS, stoga pažljivom manipulacijom ove obitelji materijala kroz istraživanja učinka dopiranja, očekujemo da će se otkriti novi kvantni fazni prijelazi povezani s topološkom čvornom petljom, korelirani efekti i uređena stanja fermiona. U području tipa II Weylovih polumetala očekujemo uspješne sinteze visoko kvalitetnih monokristala nekoliko članova obitelji TaIrTe4. Karakterizacija materijala ove obitelji će pružiti informacije o mehanizmu transporta naboja i omogućiti nam da odaberemo optimalni materijal za buduća istraživanja. Također, ugađanjem kompozicije Fermijeva energija će se pomaknuti i omogućiti nam da promatramo svojstva ovih materijala kada su Weylovi čvorovi iznad ili ispod Fermijeve energije i identificiranje intrinsičnih svojstva materijala tipa II Weylove fizike.

   U polju VTS primarni problem, koji se želi riješiti u ovom projektu, je postojanje elektronskih džepova u niskim magnetskim poljima uzrokovanih valovima gustoće naboja (CDW) u čistim YBa2Cu3O6+x monokristalima. Predložena su mjerenja specifične topline i magnetizacije u širokom rasponu dopiranja kako bi izdvojili ukupnu gustoću elektronskih stanja na Fermijevom nivou, a time i odredili broj elektronskih džepova. Istodobno će se tražiti termodinamičke dokaze CDW i magnetskih faznih prijelaza. Ostale neriješene kontroverze koje će se istraživati uključuju evoluciju gornjeg kritičnog supravodljivog polja dopiranjem kao i odgovor da li Gaussove supravodljive fluktuacije mogu objasniti diamagnetski doprinos u rezultatima mjerene magnetizacije kao i specifične topline oba sistema, podopiranom YBa2Cu3O6+x i prijekodopiranom Tl2Ba2CuO6+x monokristalu na T višim od Tc.

   Konačno, poseban naglasak istraživanja će biti posvećen daljnjem razvoju novih metoda mjerenja specifične topline i magnetizacije na malim monokristalima koji su često najviše kvalitete.

 

Rezultati prezentirani na konferencijama:

 

Objavljeni radovi:

 

Doktorski rad u sklopu projekta:

 

 

 

 

 

Transportna, magnetska i termodinamička svojstva odabranih anorganskih i organskih materijala

  • Završeni HRZZ projekt (2014-2018.)

   Projekt je fokusiran na fiziku selektiranih YBCO monokristala, HTSC, Topoloških izolatora, TI, Metalnih stakala, MG, Nanokristalnih slitina, NCA, i Vodljivih polimera, CP, i istraživanje njihovih transportnih, termodinamičkih, termoelektričkih, magnetskih, supravodljivih, strukturnih svojstava. Primarni problem koji se želi riješiti u polju HTSC je postojanje elektronskih džepova u niskim magnetskim poljima uzrokovanih valovima gustoće naboja (CDW), u čistim YBa2Cu3O6+x monokristalima. Predlažena su mjerenja specifične topline i magnetizacije u cijelom rasponu dopiranja kako bi izdvojili ukupnu gustoću elektronskih stanja na   Fermi nivou, a time i odredili broj elektronskih džepova. Istodobno ćemo tražiti termodinamičke dokaze CDW faznih prijelaza. Ostale neriješene kontroverze koje će se istraživati uključuju dopiranjem evoluciju  gornjeg kritičnog supravodljivog polja kao i odgovor da li Gaussove supravodljive fluktuacije   mogu objasniti diamagnetski doprinos u rezultatima mjerene   magnetizacije kao i specifične topline podopiranog  YBa2Cu3O6+x monokristala na T> Tc. U polju TI ćemo istražiti transportna i termoelektrička svojstva Bizmut kalkogenida (BiSbTeSe2) i 3D Dirac semimetala kako bi provjerili postojanje linearne disperzije i netrivijalnih topoloških stanja ovih materijala. Naš slijedeći cilj je postizanje feromagnetizma u selektiranim TI, TlBi(S0.5Se0.5)2, PbSnTe i PbSnSe dopiranjem s Mn i Fe te razumjevanje mehanizma odgovornog za feromagnetsko uređenje. U polju MG i NCA cilj je istražiti strukturu, transportna i magnetska svojstva metalnog stakla i mehanizam kristalizacije. U polju organskih vodiča nam je želja istražiti PANI-HCl i PANI-DBSA tanke filmove i njihova transportna i magnetska svojstva.  Poseban naglasak istraživanja će biti posvećen daljnjem razvoju novih metoda mjerenja specifične topline i magnetizacije na malim monokristalima koji su često najviše kvalitete.

 

Rezultati prezentirani na konferencijama:

 

Objavljeni radovi:

 

Diplomski radovi u sklopu projekta: