"Personaalse uurimistoetuse rühmagrant" projekt PRG4
PRG4 "Tugevalt frustreeritud kvantmagnetite adapteeruvad olekud (ENIQMA) (1.01.2018−31.12.2022)", Raivo Stern, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut.
PRG4
Tugevalt frustreeritud kvantmagnetite adapteeruvad olekud (ENIQMA)
Emerging Novel Phases in Strongly Frustrated Quantum Magnets (ENIQMA)
1.01.2018
31.12.2022
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalse uurimistoetuse rühmagrant
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP260 Tahke aine: elektrooniline struktuur, elektrilised, magneetilised ja optilised omadused, ülijuhtivus, magnetresonants, spektroskoopia1.3 Füüsikateadused60,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT150 Materjalitehnoloogia2.10 Nanotehnoloogia40,0
AsutusRollPeriood
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituutkoordinaator01.01.2018−31.12.2022
PerioodSumma
01.01.2018−31.12.2018200 000,00 EUR
01.01.2019−31.12.2019200 000,00 EUR
400 000,00 EUR

Erinevate adaptiivse käitumisega keeruliste süsteemide seas on esile kerkimas frustreeritud kvantmagnetid, kuna neis ennustatakse leiduvat aine uusi eksootilisi faase ja olekuid spinn vedelikust ja spinnjääst kuni topoloogiliste isolaatoriteni ja foononklaas elektrikristallideni. Need kollektiivsed olekud võivad osutuda võtmerollides olevateks tuleviku kvanttehnoloogiate arenemisel, olgu need siis innovatiivsete materjalide süntees energia püüdmiseks ja salvestamiseks, kvant-põimumise põhised tehnoloogiad või siis kvantarvutus. Uute looduslike materjalide otsene verifitseerimine on olemasolevas müras, komplekssetes ilmingutes ja lisandite poolt varjatuna äärmiselt väljakutsuv. Me pakume uute kvantmagnetite väljasõelumiseks välja unikaalse ja effektiivse meetodi, kus ainete süntees nii pulbri, kristalli või ALD kilena ning mikroskoopiline tihedusfunktsiooni-teooria on ühendatud moodsaima eksperimentaalse lähenemisega tuuma magnet- ja teraherts-spektroskoopiat ning neitroneid kasutades.
Frustrated spin systems exhibit a variety of behaviors ranging from exotic ground states and novel types of magnetic excitations, to the enhanced magnetocaloric effect and multiferroicity, relevant for applications. A corollary of the vibrant research in this field are new frustrated materials, both bulk and films, that hold promise for novel phases, interesting physics, and potentially useful properties. We propose to perform comprehensive studies of these materials, from both experiment and theory, aiming to provide a realistic picture of their physics on both phenomenological and microscopic level. This combined approach gives us a rare opportunity to obtain novel experimental results, understand them within a suitable theoretical framework, and use this insight for the design of new materials. Our methods include low-temperature thermodynamic and microscopic(AFM-MFM)measurements, NMR and THz spectroscopy, neutron scattering, and DFT calculations combined with microscopic modeling.