Projektová činnosť

Medzinárodné

Štúdium nových magnetických materiálov
Comprehensive studies of novel magnetic materials
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zentková Mária CSc.
Doba trvania: 1.1.2016 – 31.12.2017
Hierarchia fázových prechodov v kooperatívnych systémoch so spinovou interakciou: Zameranie na emergentné časové škálovanie pre čítacie hlavy
Hierarchi of phase transitions in cooperative systems with spin-interactions: Towards emergent time-scales for read-heads
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihalik Marián CSc.
Anotácia: Široká rozmanitosť interakcií, ktoré sú vlastné pre magnetické ióny v kryštálovom poli, vedie k vzniku fázových prechodov pri chladení pod Curieho teplotu. Zvyčajne sú takéto prechody spúšťané zmenou podmienok prostredia ako sú teplota, tlak a magnetické alebo elektrické pole. Kontrolou stavu látky pomocou excitácií pri rôznych časových intervaloch môže mať úžasné dôsledky pre ďalší záznam a spracovanie informácií, posúvajúc tieto technológie do oblasti nebývalých frekvencií. Typickou črtou magnetické H-T fázové diagramy takýchto materiálov je nedostatočne pochopená oblasť mnohopočetných relaxačných časov, ktoré často naznačujú usporiadanie typu spinové sklo. Takéto javy budú študované v rámci tohto projektu pre nízko – rozmerné anti -feromagnetické materiály s konkurenciou výmenných interakcií. Isingovskému spinovému sklu v priečnom magnetickom poli bude venovaná špeciálna pozornosť v zmysle meraní dynamickej susceptibility, feromagnetickej a elektrón – spinovej rezonancie pri nízkych teplotách s cieľom manifestovať kvantové javy. Hranice nevratných procesov v H-T fázových diagramoch budú analyzované s dôrazom na prechody v multiferroických materiáloch. Získané postačujúce údaje mali by odkryť univerzálne vlastnosti nových materiálov pre najvyspelejšie informačné technológie.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2016
MAGKOMBIO – Magnetické nanokompozity pre biomedicínu
Magnetic nanocomposites for biomedical application
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zentková Mária CSc.
Anotácia: Magnetické nanokompozity obsahujúce manganitové nanočastíce respektíve oxidy železa súdlhodobo v popredí záujmu odbornej verejnosti najmä s ohľadom na ich aplikačný potenciál.Predmetom projektu je optimalizácia chemických a fyzikálnych vlastností nanokompozitovprostredníctvom viacerých postupov prípravy ako aj analýzou ich štruktúrnych a magnetickýchvlastností za účelom získania materiálov s vhodnými vlastnosťami pre aplikáciu v biomedicíne
Doba trvania: 1.1.2015 – 31.12.2016
URAN – Intermetalické zlúčeniny uranu a ich hydridy
Uranium intermetallics and their hydrides
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihalik Marián CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt je venovaný výskumu izoštruktúrnych zlúčenín typu A2T2X, kde A sú takprvky lantanoidov, ktoré reprezentujú skupinu látok s dobre lokalizovanými f- elektrónmi, ako ajuránu, ktorý vytvára zlúčeniny s nelokalizovanými 5f elektrónovými stavmi. T je prechodný prvoka X niektorý neprechodný prvok ako Sn alebo In. V týchto systémoch principiálnanedostatočnosť modernej fyziky tuhých látok zahrnúť súvisiace javy spojené so vznikom avývojom magnetického usporiadania ab-initio výpočtami elektrónovej štruktúry kladie zvýšenénároky na experimentálnu fyziku. Dôvodom je dominancia párových elektrón – elektrónovýchinterakcií, ktoré vedú k vzniku exotických (tzv. emergentných) fáz ako je nekonvenčnásupravodivosť koexistujúca s magnetizmom alebo chovanie typu non Fermi liquid. Tieto javy niesú popísané dostatočne dobre v rámci konvenčných teórií založených na jednoelektrónovejaproximácii. Vedeckým cieľom projektu je určenie charakteristík magnetického fázovéhoprechodu pre vybrané zlúčeniny typu A2T2X, nájsť nové zlúčeniny, zistiť ich schopnosťabsorbovania vodíka a určiť magneto – štruktúrne korelácie v týchto zlúčeninách. Variovaniekoncentrácie vodíka využijeme na ladenie magnetických vlastností v okolí magnetickéhoprechodu (pre U) a ladenie prechodu kov izolátor u zlúčenín so vzácnymi zeminami. Veľkápozornosť bude venovaná nízkoteplotným vlastnostiam a hlavne analýze v kontexte fyziky nonFermiliquid systémov. Projekt má ambíciu byť významným príspevkom pre fyziku silnekorelovaných systémov. Motivácia pre spoločný projekt spočíva v tom, že obidve partnersképracoviská majú podobné odborné záujmy a ciele ako aj disponujú komplementárnymprístrojovým vybavením a know-how.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2015
MMVVM – Magnetické a magnetooptické vlastnosti vybraných manganitov.
Magnetic and magnetooptical properties of selected manganites.
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihálik Matúš PhD.
Anotácia: Chemické zlúčeniny typu RTO3 (R = vzácna zemina, T = Mn, Fe) priťahujú už dlhšiu dobuzáujem fyzikov a to hlavne kvôli ich veľmi zaujímavým fyzikálnym vlastnostiam ako multiferoicita,magnetické usporiadanie sprevádzané kompenzačnou teplotou, vysokým aplikačnýmpotenciálom v oblasti magnetokalorického efektu za izbovej teploty, magnetooptických aplikácií vTHz oblasti alebo zaujímavými katalytickými vlastnosťami. Náš projekt je zameraný na hlbšiepochopenie a objasnenie vybraných fyzikálnych vlastností zlúčenín RMn1-xFexO3, ktoré budúpripravené metódou zónového tavenia v optickej peci vo forme monokryštálov. Vzájomnásubstitúcia Mn a Fe iónov umožní cielené ladenia magnetických interakcií v tomto systéme.Takto pripravené oxidy budú následne charakterizované z hľadiska kryštálovej štruktúry a stanúsa objektom systematického štúdia magnetických, optických a magnetooptických vlastnostítýchto zlúčenín. Veľkou motiváciou podania tohto projektu pre obe partnerské organizácie jesnaha nadviazať spoluprácu medzi vybranými vedeckými skupinami v oblasti štúdia novýchmateriálov, ktorá umožní mobilitu najmä doktorandom a post – doktorandom na obidvochstranách.
Doba trvania: 1.1.2015 – 31.12.2015
Magnetické a štruktúrne vlastnosti nových materiálov
Magnetic and structural properties of novel materials
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zentková Mária CSc.
Anotácia: Predmetom projektu je spolupráca pri príprave a štúdiu funkčných materiálov z triedy molekulárnych magnetov , manganitov a intermetalických zlúčenín. Všetky tieto materiály spája možnosť ladiť ich požadované magnetické vlastnosti vonkajšími fyzikálnymi parametrami ako svetlo, tlak a teplota.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2015

Národné

Štúdium magnetických vlastností vybraných multiferoických materiálov na báze oxidov 3d kovov
Magnetic properties of selected 3d metal-oxides based multiferroics
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zentková Mária CSc.
Doba trvania: 1.1.2016 – 31.12.2018
Vplyv extrémnych podmienok (magnetické pole, tlak, teplota) na neobvyklé chovanie základného stavu a fázové prechody v korelovaných látkach
Effect of extreme environment (magnetic field, pressure, temperature) on the anomalous behavior of the ground state and phase transitions in strongly correlated materials.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihálik Matúš PhD.
Anotácia: Trend dnešných dní vo výskume vzácnozeminných intermetalických zlúčenín je posun záujmu smerom kfyzikálnym javom ako napríklad Kondo správanie, správanie nie-Fermiho kvapalín, alebo kvantový kritický bod.Ukázalo sa, že tieto exotické typy správania môžu byť pozorované v zlúčeninách na báze Ce, Yb, alebo U. Vrámci projektu pripravíme a charakterizujeme polykryštály a monokryštály ternárnych intermetalických zlúčenínCe – Ni – Ge; Ce – Co – Ge, U – Ni – Ge a U – Co – Ge. Hlavným cieľom projektu je hľadanie kvantovýchkritikalít v týchto antiferomagnetických a feromagnetických systémoch a generovanie kvantových fluktuáciívhodným chemickým dopovaním (Co-Ni, alebo Ge-Si substitúcia), vysokými tlakmi a magnetickým poľom.Ďalším cieľom projektu je hľadanie nových materiálov. Tu sa zameriame na ternárne intermetalické zlúčeniny nabáze Uránu.
Doba trvania: 1.1.2016 – 31.12.2018
ANMAGEL – Anizotropia magneticko – elektrickej väzby v manganitoch vzácnych zemín
Anisotropy of magnetoelectric coupling in rare-earth
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihalik Marián CSc.
Anotácia: Magnetoelektrické multiferoika sú zlúčeniny, v ktorých okrem koexistencie dlho – dosahovéhomagnetického usporiadania a elektrickej polarizácie sú magnetické a polárne stupne voľnostivnútorne zviazané. Najlepšie príklady sú manganity vzácnych zemín, ktorých magnetoelektrickýjav je spojený so súťažením medzi AFM a FM výmenou. Ich magnetoelektrická väzba bola častoštudovaná, hoci jej podstata nie je celkom pochopená, napríklad jej silne anizotropická povaha.Aby sme lepšie pochopili tento jav, pripravíme a budeme študovať TbMn0.08Fe0.02O3, aDyMn0.08Fe0.02O3 monokryštály. Je známe, že malá substitúcia mangánu zvýšimagnetoelektrickú väzbu. Keďže železo je v protiklade s mangánom magneticky izotrópne, dása očakávať pozorovanie nových prejavov magnetoelektrickej anizotropie. Aby sme objasnilipodstatu týchto javov vykonáme štúdium štruktúry, dynamiky mriežky, magnetických, tepelnýcha feroelektrických vlastnosti ako funkciu teploty pre rôzne orientácie magnetického poľavzhľadom ku kryštalografickým smerom.
Doba trvania: 1.1.2016 – 31.12.2017
Silne korelované elektrónové systémy na báze oxidov 3d kovov a lantanidov
Strongly correlated electron systems based on oxides of 3d metals and lanthanides
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihalik Marián CSc.
Anotácia: Renesancia záujmu o štúdium oxidov mangánu je ovplyvnená hlavne možným aplikačným potenciálom javov ako sú magnetokalorický, magnetoelektrický, výmennej predmagnetizácie (EB) a javu kolosálnejmagnetorezistencie. Hlavnými cieľmi nášho projektu sú štúdie magnetických vlastností, tepelnej kapacity, rezistivity, magnetorezistivity a dielektrických vlastnosti dierami – dopovaných manganitov R1-xA´xMnO3 sperovskitovou štruktúrou a perspektívnych multiferoelektrických RMnO3 materiálov (R je kov vzácnej zeminy) pripravených vo forme nanočastíc, keramík a monokryštálov. V projekte sa zameriame na materiály na báze mangánu s čiastočnou substitúciou 3d kovu (Fe, Ni, Co) za Mn a A´ bude jednomocný katión (K, Ag). Mösbauerova spektroskopia a NMR merania poskytnú detaily týkajúce sa mikroskopickej podstaty magnetického stavu vo vybraných materiáloch. Budeme študovať vplyv externých parametrov ako je vysoký tlak a magnetické pole na magnetické, transportné a dielektrické vlastnosti pripravených materiálov.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2015
MESPHON – Magnetoelektrický jav a spin-fonónová väzba v oxidoch prechodných kovov
Magneto-electric effect and spin-phonon coupling in transition metal oxides
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihalik Marián CSc.
Anotácia: Multiferoiká patria do triedy materiálov, v ktorých môže súčasne existovať viac ako jedna feroickávlastnosť (feromagnetizmus, feroelektricita, feroelasticita). Taká multiferoicita, kde spontánnedlhodosahové magnetické a dipólové usporiadanie koexistujú, predstavuje veľmi atraktívnu trieduzlúčenín, kde sa spájajú bohaté a fascinujúce základné princípy fyziky s potenciálnymimultifunkčnými aplikáciami hlavne v oblasti spintroniky. Multiferoelektricita, ovplyvňovanie magnetických fáz elektrickým poľom alebo elektrickým poľom riadená symetria hysteréznejmagnetickej slučky sú ďalšími fascinujúcimi javmi, ktoré sa študujú v oxidoch prechodných kovovpatriacich do skupiny multiferoík. V našom projekte bude špeciálna pozornosť venovaná takýmferoikám, ktoré vykazujú spin-fonónovú väzbu a/alebo magnetoelektrický jav. Štruktúra, dynamikamriežky, magnetické, transportné, tepelné a feroelektrické vlastnosti RMn1-xFexO3 (R= Dy, Tb, Gd)systému budú študované, aby sa vyjasnila úloha nakláňania kryštálových osemstenov aJahn-Tellerových kooperatívnych interakcií v mechanizme spin-fonónovej väzby.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2014
MUFOMAN – MULTIFERROICKÉ MATERIÁLY NA BÁZE OXIDOV MANGÁNU
Manganese Oxides Based Multiferroics
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihalik Marián CSc.
Anotácia: Multiferroika, materiály v ktorých súčasne existuje spontánne dlhodosahové magnetické a dipolárne usporiadanie, predstavujú príťažlivú skupinu materiálov ktorá je pre bohatosť pozorovaných javov zaujímavá nielen z pohľadu základného výskumu ale aj z pohľadu možných aplikácií v oblasti spintroniky. Súčasná renesancia záujmu o štúdium oxidov mangánu je spôsobená možným aplikačným potenciálom magnetoelektrického javu a javu kolosálnej magnetoresistencie. Multiferroelektricita, ovplyvňovanie magnetických fáz elektrickým poľom alebo elektrickým poľom riadená symetria hysteréznej magnetickej slučky sú ďalšími javmi študovanými v systémoch RMnO3 and RMn2O5. Cieľom nášho projektu je prehĺbenie existujúcej spolupráce, ktorej výsledkom bude príprava vysoko kvalitných nanočastíc, keramík a monokryštálov na báze oxidov mangánu. Budeme študovať kryštálovú štruktúru, magnetické a transportné vlastnosti pripravených materiálov. Sústredíme na štúdium nanočastíc, keramík a monokryštálov na báze oxidov mangátu s čiastočnou substitúciou Mn iným 3d kovom (Fe, Ni, Co). Detailné Mösbauerovské merania nám poskytnú podrobnosti týkajúce sa mikroskopickej podstaty magnetického stavu v nanočasticiach s čiastočnou substitúciou mangánu železom. Pomocou zmeny externých parametrov ako je vysoké magnetické pole a vysoký tlak budeme študovať magnetické vlastnosti vybraných materiálov v extrémnych podmienkach čo nám umožní urobiť súdy o podstate magnetického stavu v týchto materiáloch.
Doba trvania: 1.1.2012 – 31.12.2013