PMF - Znanost - nova postignuća i druge obavijesti

Istraživači Fizičkog odsjeka PMF-a sudjelovali su kao sekundarni prijavitelji COST projekta koji je nedavno odobren za financiranje: CA23136 - Magnetism and chirality: twisting spins, light, and lattices for faster-than-ever spintronics (CHIROMAG) Više detalja može se naći ovdje: https://www.cost.eu/actions/CA23136/ a zainteresirani se mogu javiti voditelju ili članu Upravnog odbora aktivnosti.
Paradigmatski kvantne sustave opisujemo hermitskim Hamiltonijanima gdje je energija realna i očuvana tijekom vremenske evolucije. Usprkos tome, postoji cijeli niz sustava koji nisu hermitski te ih opisujemo nehermitskim operatorima. Takvi nehermitski sustavi postali su atraktivna grana istraživanja u fizici u posljednjih 20-tak godina.   Jedna vrlo intrigantna pojava koja se vezuje za nehermitske sustave je nehermitski efekt kože (eng. Non-Hermitian skin effect (NHSE)). Pod određenim uvjetima, sva eigenstanja nekog nehermitskog materijala postoje samo na jednom rubu tog materijala. Eigenstanja u kontinuumu uopće ne postoje!   U najnovijem radu objavljenom u časopisu Applied Physice Letters – Photonics, prof. dr. sc. Hrvoje Buljan je u suradnji sa grupom prof. Zhigang Chena sa Nankai University objavio znanstveni rad u kojem se predlaže nehermitska fotonička rešetka sa nehermitskim efektom kože. U tom sustavu efekt kože moguće je uključtiti i isključiti sa sintetičkim (umjetnim) magnetskom poljima, a nehermitičnost dolazi od nerecipročnog vezanja u modelu čvrste veze (tight-binding model).   Poveznica (rad u otvorenom pristupu):  https://pubs.aip.org/aip/app/article/9/5/056102/3287792  
Iako mi živimo u tri prostorne i jednoj vremenskoj dimenziji, moguće je eksperimentalno realizirati sustave sa većim brojem sintetičkih dimenzija. Mogućnost stvaranja četverodimenzionih fotoničkih rešetki prvi su predložili profesori Sveučilišta u Zagrebu Dario Jukić i Hrvoje Buljan početkom 2013. godine (https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.87.013814).  Sintetičke dimenzije otvorile su vrata za istraživanje prije nedostupnih pojava u prostorima sa više dimenzija. Međutim, konstrukcija sintetičkih rešetki sa željenim svojstvima vrlo je neintuitivan i zahtjevan proces. U najnovijem radu Prof. Buljana u suradnji sa znanstvenicima sa Nankai University u Kini objavljenim u časopisu Advanced Photonics (AP), korištene su umjetne neuronske mreže dubokog učenja (ANN) za konstruiranje fotoničkih rešetki u stvarnom prostoru. Cilj je bio dobiti fotoničke rešetke sa unaprijed dizajniranim spektrom svojstvenih vrijednosti modova. Time se dubokim učenjem može krojiti propagacija svjetlosti u fotoničkim sustavima, što otvara novi put za nova znanstvena otkrića i primjene.  [ ... ]
Europska komisija dodijelit će 260 milijuna eura za 1249 projektnih prijedloga pristiglih na natječaj MSCA Postdoktorske stipendije iz 2023. godine. Ovogodišnji je postotak uspješnosti prijava 15.8%, a najviše projekata financirat će se iz društvenih i humanističkih znanosti (25.2%), bioloških znanosti (21.7%), informatičkih znanosti i inženjeringa (13.3%), kemije (14.4%) te fizike (11.4%). Projekti će se provoditi u 45 zemalja diljem svijeta te će ih provoditi znanstvenici koji predstavljaju oko 80 nacionalnosti. U području fizike prihvaćeno je ukupno oko 150 projekata, a čak tri dolaze od istraživača i istraživačica sa Zavoda za teorijsku fiziku Fizičkog odsjeka PMF-a. [ ... ]
Grupa sa Zavoda za teorijsku fiziku kondenzirane tvari, Petra Grozić, Barbara Keran i Danko Radić, u suradnji s Anatoly M. Kadigribovom s Ruhr-Universität Bochum, objavili su rad "Charge stripes in the graphene-based materials" u časopisu Scientific Reports 13, Article number: 18931 (2023)   (https://doi.org/10.1038/s41598-023-46157-1). [ ... ]
U novom broju časopisa Physical Review B – Letters članovi Fizičkog odsjeka Zoran Rukelj, Mario Novak te Neven Ž. Barišić objavili su rad pod nazivom „Evidence for three-dimensional Dirac conical bands in TlBiSSe by optical and magneto-optical spectroscopy“ u suradnji s grupom Ane Akrap sa Sveučilišta u Fribourgu (koja će nam se uskoro pridružiti u Zagrebu kao redovita profesorica na Fizičkom odsjeku) te Milanom Orlitom s LNCMI-EMFL iz Grenobla.   [ ... ]
U novom broju časopisa Journal of Physics D: Applied Physics objavljen je pregledni rad s naslovom Magnetoelectrics and Multiferroics: Theory, Synthesis, Characterisation, Preliminary Results and Perspectives for All-Optical Manipulations (https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/acc8e1) u kojem su sudjelovali i znanstvenici s Fizičkog odsjeka Pavla Šenjug, Dario Barišić i njihov mentor Damir Pajić te s Kemijskog odsjeka Edi Topić i mentorica Mirta Rubčić.  [ ... ]
U najnovijem broju časopisa Nature Physics objavljen je znanstveni rad naslovljen Sub-symmetry-protected topological states. Rad je objavljen u suradnji Daria Jukića sa Građevinskog fakulteta i Hrvoja Buljana sa Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu te njihovih suradnika u grupi Zhigang Chena sa Sveučilišta Nankai u Kini i Roberta Morandottija sa INRS u Kanadi. Oni su pokazali da u topološkim sustavima koje štiti simetrija, zaštita topoloških rubnih stanja vrijedi čak i kad je simetrija narušena, ako je zadovoljen blaži uvjet odnosno sub-simetrija. [ ... ]
Znanstvenici s Fizičkog odsjeka Marin Spaić i Damjan Pelc su u suradnji s istraživačima sa Sveučilišta u Minnesoti i Argonne National Laboratory (SAD) objavili rad pod naslovom ‘Local inversion-symmetry breaking in a bismuthate high-Tc superconductor’ u časopisu Nature Communications. [ ... ]
Izv. prof. Danko Radić s FO PMF-a i suradnici s PCS-IBS i KRISS iz Republike Koreje te  Chalmers University of Technology i University of Gothenburg iz Švedske objavili su rad "Nanomechanical cat states generated by a dc voltage-driven Cooper pair box qubit" u časopisu iz Nature grupe, npj | Quantum information. [ ... ]

Poveznice

Broj posjeta:
4132904

U časopisu Nature Materials doc. dr. sc. Damjan Pelc s Fizičkog odsjeka PMF-a je u suradnji sa znanstvenicima sa Sveučilišta u Minnesoti, Argonne National Laboratory i Oak Ridge National Laboratory (SAD), Sveučilišta Ariel (Izrael), Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu te Peking University (Kina) objavio rad pod naslovom ‘Enhanced superconductivity and ferroelectric quantum criticality in plastically deformed strontium titanate’.

U časopisu Nature Materials doc. dr. sc. Damjan Pelc je u suradnji sa znanstvenicima sa Sveučilišta u Minnesoti, Argonne National Laboratory i Oak Ridge National Laboratory (SAD), Sveučilišta Ariel (Izrael), Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu te Peking University (Kina) objavio rad pod naslovom ‘Enhanced superconductivity and ferroelectric quantum criticality in plastically deformed strontium titanate’.

U radu je po prvi puta istražen utjecaj ireverzibilne, plastične deformacije na elektronska svojstva nekog kvantnog materijala. Do plastične deformacije dolazi po utjecajem vanjske sile, kad materijal izađe iz elastičnog režima. No da bi došlo do plastične deformacije, nužno je stvoriti nesavršenosti u kristalnoj rešetci – dislokacije – koje se prilikom naprezanja mogu gibati kroz materijal i dovesti do nepovratne promjene oblika. U blizini dislokacija je kristalna struktura značajno promijenjena, te postoje lokalna naprezanja koja mogu dramatično utjecati na elektronska svojstva. Elastična deformacija se intenzivno koristi u istraživanjima kvantnih materijala, no efekti plastične deformacije su gotovo potpuno nepoznati.

 Ovdje je kao modelni sustav upotrijebljen stroncijev titanat (SrTiO3): nekonvencionalni supravodič s jakim feroelektričnim fluktuacijama i izraženim plastičnim režimom. Korišten je širok spektar eksperimentalnih tehnika – specijalno razvijene tlačne ćelije, raspršenje neutrona i X-zraka, Ramanovo raspršenje, te mjerenja transportnih i magnetskih svojstava – za istraživanje ponašanja dislokacija u deformiranom stroncijevom titanatu, te njihovog utjecaja na supravodljivost. Sofisticiranim mjerenjima difuznog raspršenja neutrona ustanovljeno je da se dislokacije tijekom deformacije spontano organiziraju u veće, pravilne strukture, poznate kao dislokacijski zidovi (slika). U blizini zidova se javljaju snažne kvantno-kritične feroelektrične fluktuacije, te se pojačava supravodljivost u odnosu na nedeformirane uzorke. Izmjereno je povećanje temperature supravodljivog prijelaza za otprilike faktor 2 u deformiranim kristalima, te tragovi supravodljivog uređenja na još mnogo višim temperaturama. Eksperimentalni rezultati su također uspoređeni s teorijskim modeliranjem, koje je povezalo pojavu feroelektričnih fluktuacija i pojačavanje supravodljivosti. Zaključci i metodologija su relevantni za širok spektar materijala, uključujući druge supravodiče, te magnetske i feroelektrične materijale.

 

Slika: Ireverzibilna, plastična deformacija stroncijevog titanata dovodi do organizacije kristalnih nesavršenosti – dislokacija – u periodične strukture (shematski prikaz desno), otkrivene u eksperimentima neutronskog raspršenja (lijevo). Te strukture snažno utječu na elektronska svojstva, uzrokujući pojavu kvantno-kritičnih feroelektričnih fluktuacija i povećanje temperature supravodljivog prijelaza.

 

Publikacija

S. Hameed et al., Enhanced superconductivity and ferroelectric quantum criticality in plastically deformed strontium titanate, Nature Materials (2021), https://www.nature.com/articles/s41563-021-01102-3 

Rad je dostupan i na arxiv preprint serveru: https://arxiv.org/abs/2005.00514

 

Autor: webmaster FO
Popis obavijesti

_______________________ 

Webmaster - kontakt e-mail