Kvantový magnetizmus a nanofyzika – QMAGNA

Látky typu MXen, ako 2D systémy odvodené z grafénu, majú vysoký aplikačný potenciál v oblasti medicíny, predovšetkým pre tomografiu a zobrazovanie pomocou rezonančných techník. Ich použitie je však limitované diamagnetickými vlastnosťami. V predmetnej práci bol MXen modifikovaný dodaním magnetického iónu Gd(III), ktorý zabezpečil magnetickú odozvu. Bolo ukázané, že magnetická odozva pripraveného komplexu Gd-MXen je paramagnetická, … Čítať ďalej

V tomto článku sme študovali katalytickú aktivitu magnetrónovým naprašovaním tenkých vrstiev Mo, V, Ni a Co pre reakciu vývoja vodíka (HER) v alkalickom prostredí. U niektorých kovov sme pozorovali veľmi veľké zvýšenie aktivity HER, a to pre tenké vrstvy naprašované pri zvýšených teplotách v porovnaní s kovmi naprašovanými pri izbovej teplote. Štrukturálna analýza ukazuje, že … Čítať ďalej

Sklá sú materiály, ktoré sa zo štruktúrneho hľadiska vyznačujú neusporiadanou štruktúrou. Štúdium skiel nie je zaujímavé len z praktického hľadiska, ale aj z pohľadu fundamentálnych vlastnosti.  Sklá sú pri veľmi nízkych teplotách charakterizované „univerzálnym anomálnym správaním“, ktoré nie je pozorované v usporiadaných štruktúrach. Sú nimi napríklad bozonovský pík v tepelnej kapacite (Cp/T3) a plató v … Čítať ďalej

    Vrstvené podvojné hydroxidy (LDH), tiež známe ako íly pre iónovú výmenu, predstavujú početnú rodinu sľubných dvojrozmerných materiálov so všeobecným vzorcom [M2+1-xM3+x(OH)2]x+(Ay-)x/y·zH2O. LDH sa skladajú zo striedajúcich sa kladne nabitých vrstiev hydroxidu so zmiešanými iónmi kovov M2+-M3+, v ktorých kyslíkové koordinačné oktaédre MO6 zdieľajú svoje hrany, a medzivrstiev obsadených aniónmi (Ay-) a molekulami vody. Pretože magnetické … Čítať ďalej

    V tejto štúdii sa vedci z Ústavu fyzikálnych vied, UPJŠ spojili s kolegami z USA a Japonska a spoločne použili jednu z najmodernejších mikroskopických metodík na synchrotróne tzv. Braggovo koherentné difrakčné zobrazovanie (BCDI), aby odhalili vývoj napätia v nanočasticiach katalyzátora na báze zliatiny Pt–Ni. Tieto systémy sú dôležitými materiálmi pre zariadenia na elektrochemickú konverziu energie … Čítať ďalej

    Dvojrozmerné (2D) materiály, napr. grafén, sú v súčasnosti jednou z najviac študovaných materiálových skupín v rámci fyziky tuhých látok a nanotechnológií. Ich elektronické vlastnosti sa totiž dajú upraviť jednoduchšie ako v prípade konvenčných 3D materiálov. V spolupráci s medzinárodným tímom sa nám podarilo experimentálne aj teoreticky ukázať, že vrstevnatý 3D kryštál (LaSe)1.14(NbSe2)2 má elektrónovú štruktúru … Čítať ďalej

Pomocou nízkoteplotného skenovacieho tunelového mikroskopu sme pozorovali súčasný výskyt dvoch zvyčajne navzájom sa vylučujúcich javov, supravodivosti a feromagnetizmu, v bórom dopovanom diamante. Ukázali sme, že táto neobvyklá kombinácia spôsobuje vznik Yu-Shiba-Rusinovových pásov – unikátnych elektrónových stavov s rozsahom desiatok nanometrov. V rámci medzinárodnej spolupráce boli výsledky nášho experimentu potvrdené aj teoretickým modelom. Štúdia bola publikovaná v najnovšom čísle prestížneho amerického … Čítať ďalej

Mnoho tuhých fáz, ktoré sú v rovnováhe pri vysokom tlaku a vysokej teplote, je možné rýchlo ochladiť na okolité podmienky, kde zostávajú kineticky stabilné (zvyčajne označované ako metastabilné fázy). Tieto fázy veľmi často predstavujú nové štrukturálne polymorfy s užitočnými a jedinečnými vlastnosťami. V predkladanej práci sme systematicky študovali transformáciu perovskitových fáz a ich magnetické vlastnosti … Čítať ďalej

    Za objav topologických vlastnosti tuhých látok bola v roku 2016 udelená Nobelova cena za fyziku. Náš aktuálny výskum bol zameraný na štúdium jedného z prvých objavených  topologických izolátorov Bi2Se3. Materiál, ktorý sa správa ako izolátor vo vnútri, avšak obsahuje voľné elektróny na povrchu.     Aby bolo možné študovať prejav týchto elektrónov bolo potrebné realizovať meranie elektrických vlastnosti … Čítať ďalej

Website: https://ktfa.science.upjs.sk/conferences/qdrive-in-kosice/ If you wonder about what is a quantum computer, what can it do, how does it work, or how you can write your own programs and run them on IBM’s quantum computer, then check in to upcoming workshop. Faculty of Science in cooperation with Institute of Computer Science and Institute of Physics is … Čítať ďalej

Bolo zistené, že je možné ladiť silu interakcie medzi amorfnými tenkými chalkogenidovými vrstvami a elektrónovým lúčom kontrolovaním ich fyzikálnych vlastností. Naše predchádzajúce štúdie naznačili, že táto interakcia je najsilnejšia so sklami s najmenšou elektrickou vodivosťou. Typ povrchového reliéfu vytvoreného počas ožarovania elektrónmi môže byť tiež silne závislý od elektrónovej dávky. Porovnávali sme citlivosť tenkých vrstiev … Čítať ďalej

Bol vyvinutý technologický postup na výrobu matríc nanomagnetov na báze nanočastíc Ni3Pt. Matrice nanomagnetov  na uhlíkových podložkách boli vytvorené pomocou elektrónovej litografie a elektrochemickej depozície. Tento prístup umožňuje vytvorenie štruktúr s presne definovanými geometrickými parametrami. Experimentálne sa zistilo, že zmenou priestorového zoskupenia nanomagnetov je možné zmeniť magnetokalorickú odozvu a regulovať optimálny rozsah teplôt, kde sa … Čítať ďalej

Bola zvládnutá technológia nanášania molekúl obsahujúcich magnetické atómy na polyetylénový substrát a preskúmaná ich magnetická odozva. Vytvorené usporiadanie predstavuje možnú realizáciu pamäti budúcej generácie ako aj tzv. qubitu – základnej informačnej jednotky pre kvantové počítače. Výsledky tohto štúdia boli publikované v prestížnom časopise The Journal of Physical Chemistry C s impaktovým faktorom 4,54 [A. Reznickova, … Čítať ďalej

Jedným z nových smerov výskumu vedeného v rámci nášho tímu v ostatných  rokoch bolo štúdium interakcie vysokoenergetického elektrónového zväzku s tenkými vrstvami amorfných polovodičov. Bolo zistené, že tieto materiály reagujú citlivo na ožiarenie s elektrónmi a je možné vytvoriť rozmanité štruktúry na rozličných škálach od mezoskopickej až po nanoskopickú. Unikátnym výsledkom bolo objavenie vytvárania statických Taylorových kužeľov, ktoré dosiaľ neboli pozorované na … Čítať ďalej

Výskum magnetického chladenia je v súčasnej dobe veľmi intenzívny vzhľadom ku potrebe znižovania elektrickej energie a hľadania alternatívy k súčasným kompresorovým chladiacim zariadeniam. Vypínaním a zapínaním vonkajšieho magnetického poľa sa magnetokalorický materiál ochladzuje alebo ohrieva. V súčasnej dobe sa to realizuje rotovaním permanentných magnetov okolo daného materiálu.  Tím QMAGNA popísal vlastnosti materiálu, pri ktorom stačí … Čítať ďalej

Pri výskume supravodivosti v polykryštalickom bórom dopovanom diamante, ktorého zrná sú pokryté vodíkom, výskumníci tímu pozorovali zároveň prejavy dvoch obvykle protichodných javov, supravodivosti a feromagnetizmu. Naviac, v izolovaných diamantových zrnkách menších ako mikrometer  objavili  prítomnosť lokalizovaných Cooperových párov. Ich najnovšie výsledky boli toho roku publikované v dvoch článkoch v prestížnom časopise [G. Zhang, T. Samuely et al., ACS Nano 11 5358 … Čítať ďalej

RNDr. Dmytro Lotnyk, PhD., jeden z prvých ukrajinských doktorandov, ktorý obhájil doktorandskú prácu pod vedením Prof. Alexandra Fehera, získal postdoktorandský pobyt na prestížnej americkej Cornell University v skupine prof. Jeevaka Parpiu. RNDr. Dmytro Lotnyk, PhD. v nízkoteplotnom laboratóriu prof. J. Parpiu v Cornell.