Strossmayerov trg 4, HR - 10000 ZAGREB
tel.: (01) 459 44 44, faks: (01) 459 44 69
E-mail: ured@znanost.hr
SVIBOR - Prikupljanje podataka o projektima u RH
Šifra projekta: 1-03-172
JAKO KORELIRANI ELEKTRONSKI SISTEMI
Glavni istraživač
: HAMZIĆ, AMIR (15234) Suradnici
BASLETIĆ, MARIO (900518)
Tip istraživanja: temeljno Trajanje od: 01.01.91. do 31.12.94. Ukupno radova na projektu: 14
Radovi na projektu citirani u Current Contents: 10
Naziv ustanove: Prirodoslovno-matematički fakultet, Prirodoslovni odjeli, Zagreb (119) Odjel/Zavod: Fizički odsjek, Prirodoslovno-matematički fakultet Adresa: Bijenička 32 Grad: 10000 - Zagreb, Hrvatska
Komunikacija
Telefon: 385 (1) 4555 730
Telefon: 385 (1) 432 482
teleFaks: 385 (1) 432 525
E-mail: hamzic@dominis.phy.hr
Sažetak: Jako korelirani fermionski sistemi su već nekoliko godina u Ť
centru istraživanja fizike čvrstog stanja. Problem elektronskih Ť
interakcija dominira, između ostalog, u He3, kvantnom Hall Ť
efektu, istraživanjima teško fermionskih sistema i miješanih Ť
valencija, visokotemperaturnoj supervodljivosti, magnetskim Ť
superrešetkama i organskim vodičima.
Sistemi s teškim fermionima (HF) predstavljaju novu klasu Ť
intermetalnih spojeva, kod kojih je jedan od konstituenata s Ť
nepopunjenom f-orbitalom. Na visokim temperaturama su HF tipični Ť
lokalizirani Kondo sistemi, a na niskim se temperaturama Ť
f-stanja delokaliziraju i formiraju teško fermionsko stanje. U Ť
koherentnom stanju HF mogu biti nemagnetski ili antiferomagneti, Ť
a na vrlo niskim temperaturama i supervodiči (čije priroda je još Ť
uvijek kontroverzna, a postoje i indikacije da je fizikalni Ť
mehanizam te supervodljivosti elektron-elektron tipa). Ť
Visokotemperaturna supravodljivost (HTSC) je fizikalni Ť
fenomen koji još uvijek nije u potpunosti razjašnjen, usprkos Ť
velikom broju novih materijala, eksperimentalnih podataka i Ť
teorijskih pristupa. HTSC materijali imaju strukturu s Cu-O Ť
ravninama, te reduciranu dimenzionalnost relevantnih elektronskih Ť
stanja. Male promjene njihove kemijske strukture dovode u HTSC Ť
oksidima do pojave dugodosežnih magnetskih korelacija, što Ť
ukazuje na važnost elektron-elektron interakcija. Ť
Anizotropni organski vodiči su do sada manifestirali Ť
različita svojstva (supervodljivost, valove gustoće spina - SDW, Ť
anionsko uređenje, itd) pod utjecajem različitih vanjskih Ť
fizikalnih parametara. Njihova kristalna struktura sastoji se Ť
lanaca donorskih molekula koji su odvojeni lancima akceptorskih Ť
aniona, a značajna razlika u vrijednostima integrala prekrivanja Ť
duž pojedinih njihovih kristalografskih osi čini ove materijale Ť
izrazito anizotropnima. Posebno značajna su istraživanja ovih Ť
organskih materijala u SDW i izolatorskoj fazi u jakim magnetskim Ť
poljima.
Magnetske metalne superrešetke su epitaksijalne Ť
"sendvič" strukture sastavljene iz nekoliko desetaka ultratankih Ť
monokristalnih slojeva (npr. Fe/Cr, Co/Cu, Co/Ru, Fe/V, Cu/Ni Ť
itd). Zbog redukcije debljine pojedinih slojeva, ovakve strukture Ť
predstavljaju kvazi-dvodimenzionalne magnetske sisteme, Ť
karakterizirane velikom magnetskom anizotropijom (koja može Ť
favorizirati određeni preferentni smjer magnetizacije), Ť
gigantskim iznosom magnetootpora (u nekim sistemima i većim od Ť
100%) i oscilacijama magnetskih korelacija između susjednih Ť
feromagnetskih slojeva. Jednako je tako u području nanomagnetizma Ť
i istraživanjima različitih mezoskopskih sistema (superrešetke Ť
obrađene elektronskom litografijom ili agregati) jedan od Ť
najvažnijih problema fizikalno porijeklo dinamike orijentacije Ť
magnetizacije u malim monodomenskim česticama, što je vrlo Ť
značajno za razvoj novih magnetskih memorija.
Ključne riječi: jako korelirani elektronski sistemi, sistemi s teškim fermionima, visokotemperaturni supervodiči, magnetske superrešetke, organski vodiči, električni otpor, magnetootpor, Hallov efekt, niske temperature, jaka magnetska polja
Ciljevi istraživanja: Cilj predloženog projekta je sistematsko
eksperimentalno istraživanje sličnosti i razlika elektronskih svojstava
različitih sistema s jakim korelacijama. Istraživanjima Hallovog efekta
i magnetootpora HF sistema u nekoherentnom režimu utvrđena je jedinstvena
ovisnost o temperaturi i magnetskom polju, koje se može dobro opisati s
tzv."skew" modelom raspršenja vodljivih elektrona na neovisnim magnetskim
momentima. S druge strane, prijelaz u niskotemperaturno koherentno
stanje, kao i neka njegova svojstva (magnetske korelacije, efekti
dopiranja) još uvijek nisu u potpunosti razjašnjena. Zbog toga je jedan od
ciljeva ovog projekta istraživanje onih HF sistema kod kojih se ovi efekti
pojavljuju pri promjeni vanjskih parametara (magnetsko polje, dopiranje).
Posebna pažnja biti će posvećena različitim vrstama asimetričnog
raspršenja vodljivih elektrona u koherentnom stanju ("anomalous
velocity" - za koji se očekuje da dominira u neuređenim sistemima), a koje
je moguće jasno razlučiti mjerenjima Hallovog efekta. Nastaviti će se i
s istraživanjima magnetskih faza u koherentnom režimu, jer su se
galvanomagnetska mjerenja pokazala kao vrlo osjetljiva na male promjene
elektronske odnosno magnetske strukture. Istraživati će se kvalitetni
visokotemperaturni supravodljivi materijali (u okviru raspoloživih izvora)
u normalnom i supravodljivom stanju, a naročita će pažnja biti posvećena
studijama "vortex" strukture (mjerenja magnetske relaksacije na vrlo
niskim temperaturama). Sistematska ispitivanja magnetotransportnih
svojstava i njihove anizotropije uspoređivati će se s rezultatima drugih
vrsta (npr. magnetskih) mjerenja. Razmatrati će se moguće tehnološke
aplikacije dobivenih rezultata. Mjerenja galvanomagnetska svojstava u
jakim magnetskim poljima (magnetootpor i njegova anizotropija, Hallov
efekt) različitih anizotropnih organskih vodiča (TMTCF)2X (C = Se, S; X =
NO3, Br) biti će, za neke spojeve, usmjerena na proučavanje faze s
valovima gustoće spina (SDW) (mogući utjecaj primjenjenog magnetskog polja
na SDW, razlučivanje polumetalnog karaktera osnovnog stanja SDW-a,
temperaturna ovisnost broja nosilaca naboja), odnosno kod drugih organskih
vodiča, na istraživanja njihove niskotemperaturne izolatorske faze.
Interes za istraživanja magnetskih superrešetki (npr. Fe/Cr, Co/Cu) ili
granularnih tankih filmova je dvojak. Ovi novi, umjetno stvoreni,
magnetski sistemi karakterizirani su jakom magnetskom anizotropijom,
gigantskim magnetootporom i oscilatornim magnetskim korelacijama. S
druge ih strane ta svojstva čine vrlo interesantnima za moguće primjene
("okomito" spremanje podataka, memorije, detektori magnetskog polja).
Detaljno će se proučavati utjecaj različitih parametara (debljina
pojedinih slojeva, kvaliteta površina - "surface roughness", dopiranje,
temperatura, primjenjeno magnetsko polje) na iznos gigantskog
magnetootpora, a sintetizirati će se i novi sistemi. Nove metode pripreme
elektronskom litografijom ili stvaranjem agregata atoma omogućuju
dobivanje magnetskih objekata nanometarskih dimenzija. Jedno od temeljnih
pitanja u tom području nanomagnetizma je fizikalni mehanizam dinamike
orijentacije magnetizacije malih monodomenskih čestica na niskim
temperaturama (termički pobuđen superparamagnetizam ili tuneliranje), pri
čemu će se kao eksperimentalna proba koristiti temperaturna ovisnost
gigantskog magnetootpora.
SURADNJA - PROJEKTI
Naziv projekta
: DOE JF 817-31 Electronic Properties of Heavy
Fermion Systems (do 31.08.1992.) Naziv ustanove: Los Alamos National Laboratory Grad: Los Alamos, SAD
Naziv projekta
: CI1*-0576M(A) Magnetic and Transport Properties
of Heavy Fermion Intermetallic Compounds (EEC projekt; do 30.06.1993.) Naziv ustanove: Laboratoire de Physique des Solides Grad: 91405 - Orsay, Francuska
Naziv projekta
: CI1*-0576M(A) Magnetic and Transport Properties
of Heavy Fermion Intermetallic Compounds (EEC projekt; do 30.06.1993.) Naziv ustanove: Imperial College of Science Grad: London, Velika Britanija
Naziv projekta
: CI1*-0576M(A) Magnetic and Transport Properties
of Heavy Fermion Intermetallic Compounds (EEC projekt; do 30.06.1993.) Naziv ustanove: Institut za fiziku Grad: 10000 - Zagreb, Hrvatska
Naziv projekta
: CI1*-0568C(EDB) Single Crystal Studies of High
Temperature Superconductors (EEC projekt) Naziv ustanove: Institut za fiziku Grad: 10000 - Zagreb, Hrvatska
Naziv projekta
: CI1*-0568C(EDB) Single Crystal Studies of High
Temperature Superconductors (EEC projekt) Naziv ustanove: Institut Jožef Štefan Grad: Ljubljana, Slovenija
Naziv projekta
: CI1*-0568C(EDB) Single Crystal Studies of High
Temperature Superconductors (EEC projekt) Naziv ustanove: Imperial College of Science Grad: London, Velika Britanija
Naziv projekta
: CI1*-0568C(EDB) Single Crystal Studies of High
Temperature Superconductors (EEC projekt) Naziv ustanove: CNRS Grad: 75000 - Paris, Francuska
Naziv projekta
: Magnetisme des composes intermetalliques et des
couches minces Naziv ustanove: Ministere francais de la Recherche et de la
Technologie Grad: 75000 - Paris, Francuska
SURADNJA - USTANOVE
Naziv ustanove
: Laboratoire de Physique des Solides (associe au
CNRS) Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet Tip suradnje: Zajednički projekt Grad: 91405 - Orsay, Francuska
Naziv ustanove
: Institut za fiziku Sveučilišta Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet Tip suradnje: Zajedničko objavljivanje znanstvenih radova Grad: 10000 - Zagreb, Hrvatska
Naziv ustanove
: Los Alamos National Laboratory Tip ustanove: Državni institut Tip suradnje: Zajednički projekt Grad: Los Alamos, SAD
Naziv ustanove
: Imperial College of Science Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet Tip suradnje: Zajednički projekt Grad: London, Velika Britanija
Naziv ustanove
: Institut Jožef Štefan Tip ustanove: Državni institut Tip suradnje: Zajednički projekt Grad: Ljubljana, Slovenija Ostali podaci o projektu.