160. obljetnica rođenja Andrije Mohorovičića        21. travnja - DAN PMF-a

Quantum Critical Matter in Strongly Correlated Electronic Systems (Quantum CorES)

Većina materijala za tehnologije budućnosti spadaju u jako korelirane elektronske sustave (SCES). Njihova svojstva nisu jednostavan zbroj osobina pojedinačnih čestica, već je potrebno u obzir uzeti kolektivne pojave uzrokovane njihovim snažnim i suprotstavljenim međudjelovanjima. Fazni dijagrami SCES materijala obično su vrlo složeni, a kontrolni parametri mogu biti temperatura, dopiranje, tlak, magnetsko polje itd. Različite faze nude mnoštvo zanimljivih fizikalnih pojava, a među njima su najzanimljivije transformacije među fazama - fazni prijelazi. Skrivene osobine sustava se često otkrivaju ponašanjem u blizini  kontinuiranih faznih prijelaza - takozvanim kritičnim ponašanjem. Većina istraživanih prijelaza  su uzrokovani toplinskim fluktuacijama, ali trenutno su u žarištu istraživanja oni kontrolirani kvantnim fluktuacijama, uzrokovani Heisenbergovim relacijama neodređenosti. Ovi kvantni fazni prijelazi upravljani su tlakom, magnetskim poljem ili kemijskim dopiranjem, a zbivaju se na temperaturi apsolutne nule, iako se  njihov utjecaj može proširiti do neočekivano visokih temperatura.
     U nastojanjima da proširimo naše razumijevanje kvantne fizike mnoštva čestica, istraživači često traže nove egzotične faze materije koje se postižu dvama “ključnim sastojcima”: suprostavljenim međudjelovanjima i kvantnom kritičnošću - obilježjima koje intenzivno proučava moderna fizika čvrstog stanja. U prošlom desetljeću teorija i eksperiment učinili su veliki proboj u dva SCES područja: frustriranim spinskim sustavima (FSS) i sustavima teških fermiona (HF). Istraživači su u potrazi za idealnim modelnim materijalom koji bi suočili s postavljenim teorijama. Na tragu tih nastojanja, ovaj projekt će proučavati još neobjašnjene faze i fazne prijelaze u dvama novim materijalima iz navedenih skupina. Primijenit ćemo nuklearnu magnetsku rezonanciju (NMR), iznimno osjetljivu mikroskopsku tehniku koja daje dokazano vrijedne informacije. Eksperimentalni rezultati će uz teorijsku analizu preispitati temeljno razumijevanje mnogočestične kvantne fizike.
     Predložena istraživanja tehnički su veoma izazovna i zahtjevaju razvoj ekstremnih eksperimentalnih uvjeta poput visokog tlaka, ultra niskih temperatura i iznimno niskošumnih pojačala. Ti uvjeti omogućit će se suradnjom interdisciplinarnog tima, što će prevladati trenutačan nedostatak navedenih eksperimentalnih uvjeta u Zagrebu. Razvoj istraživanja pod tlakm unijet će dosad nepostojeću dimenziju istraživanja u Zagrebu, a studija kriogenog elektroničkog sustava mogao bi rezultirati prototipom za isplativu industrijsku primjenu. Konačno, ovim projektom oživjet će se proučavanje HF sustava u Europi čime se dodaje nova dimenzija europskom istraživanju egzotičnih materijala (NMR HF sustava), a time i smještanje Sveučilišta u Zagrebu na važno mjesto u svjetskim razmjerima.

Više informacija i obavijesti o najnovijim događanjima možete vidjeti na stranicama projekta: QuantumCorES.phy.hr