Zespół Materiałów Nadprzewodzących i Magnetycznych

Zespół Materiałów Nadprzewodzących i Magnetycznych AGH prowadzi zaawansowane badania eksperymentalne nad układami o silnych korelacjach elektronowych, ze szczególnym uwzględnieniem tlenków metali przejściowych wykazujących nietypowe właściwości magnetyczne i nadprzewodzące. Nasza działalność koncentruje się zarówno na precyzyjnych badaniach laboratoryjnych monokryształów i cienkich warstw, jak i na eksperymentach prowadzonych w dużych ośrodkach badawczych, w tym synchrotronach. W centrum naszych zainteresowań znajdują się materiały magnetyczne, takie jak magnetyt (Fe₃O₄), murunskit i różnego rodzaju ferryty, a także nadprzewodniki wysokotemperaturowe z rodziny kupratów. Wykorzystujemy techniki pomiarowe obejmujące namagnesowanie, podatność magnetyczną, opór właściwy, magnetoopór, a także transport w wysokich temperaturach. Istotnym aspektem naszej działalności są badania wpływu jednoosiowego naprężenia oraz zewnętrznych pól magnetycznych na właściwości transportowe i magnetyczne. Posiadamy specjalistyczną aparaturę umożliwiającą pomiary w warunkach kriogenicznych oraz przy wysokich polach magnetycznych (do 16 T). Równolegle realizujemy szeroko zakrojone badania w ośrodkach synchrotronowych, takich jak SOLARIS, BESSY II czy ESRF, z zastosowaniem metod takich jak spektroskopia absorpcji rentgenowskiej (XAS), dyfrakcja rentgenowska wysokiej rozdzielczości (HRXRD) i spektroskopia fotoemisyjna (ARPES). Badamy związek między deformacjami sieci krystalicznej, stanami orbitalnymi a przejściami fazowymi – m.in. przemianą Verweya w magnetycie czy przejściem metal–izolator w niklanach ziem rzadkich. Dzięki interdyscyplinarnemu podejściu możliwa jest analiza zjawisk fizycznych zarówno w skali makroskopowej, jak i lokalnej. Zespół aktywnie współpracuje z partnerami międzynarodowymi, co umożliwia dostęp do unikalnych technik preparatyki oraz najnowocześniejszych metod eksperymentalnych. Naszą ambicją jest zrozumienie, w jaki sposób zaburzenia symetrii – takie jak odkształcenia strukturalne czy kierunkowe naprężenia – mogą prowadzić do powstawania nowych faz kwantowych i zachowań krytycznych w materiałach o złożonej strukturze elektronowej.

Próba zrozumienia natury wysokotemperaturowego nadprzewodnictwa poprzez jego wygaszanie (UMO-2021/41/B/ST3/03454)

Polskie Powroty 2019 (PPN/PPO/2019/1/00014/U/0001)

Technische Universität Wien (TU Wien), Austria – Grupa prof. Nenada Barišicia Zespół współpracuje z grupą badawczą prof. Nenada Barišicia w TU Wien w zakresie badań nad układami o silnych korelacjach elektronowych, ze szczególnym uwzględnieniem nadprzewodników i zjawisk kwantowych modyfikowanych przez naprężenia jednoosiowe. W ramach współpracy realizowane są wspólne projekty eksperymentalne i publikacyjne, a także krótkoterminowe pobyty badawcze oraz wymiana wiedzy i technologii.

Laboratoire de Physique des Solides (LPS), CNRS / Université Paris-Saclay, Francja – dr Siham Benhabib Zespół współpracuje z dr Siham Benhabib z Laboratoire de Physique des Solides (LPS) w Orsay w zakresie spektroskopii rentgenowskiej i badań strukturalnych materiałów silnie skorelowanych. Współpraca obejmuje wspólne eksperymenty prowadzone z użyciem promieniowania synchrotronowego, konsultacje dotyczące konstrukcji komórek ciśnieniowych oraz interpretacji danych XAS i RXD w warunkach naprężenia jednoosiowego.

University of Zagreb, Chorwacja – prof. Mario Novak Zespół utrzymuje aktywną współpracę z laboratorium prof. Mario Novaka na Uniwersytecie w Zagrzebiu, które specjalizuje się w wytwarzaniu monokryształów związków tlenkowych zawierających pierwiastki ziem rzadkich, w szczególności związków z europem (Eu). Próbki te są kluczowe do badań nad zjawiskami silnych korelacji elektronowych i przejść fazowych, m.in. w ferrytach i niklanach. Współpraca obejmuje regularne dostarczanie wysokiej jakości materiałów, optymalizację procesów krystalizacji oraz wspólne projekty badawcze i publikacje.

Institute of Physics, Zagrzeb, Chorwacja – dr Petar Popčević i dr Yuki Utsumi Zespół ściśle współpracuje z dr. Petarem Popčeviciem i dr. Yukim Utsumim z Institute of Physics w Zagrzebiu, koncentrując się na badaniach materiałów o silnych korelacjach elektronowych. Wspólne działania obejmują eksperymentalne badania ferrytycznych i nadprzewodzących materiałów warstwowych, w szczególności dichalkogenków metali przejściowych (TMD), takich jak Ni₁/₃NbS₂. Dr Popčević specjalizuje się w pomiarach transportowych i magnetycznych, natomiast dr Utsumi wnosi ekspertyzę w zakresie spektroskopii fotoemisyjnej (ARPES). Wspólnie badamy m.in. hybrydyzację orbitali d metali przejściowych z pasmami przewodnictwa, wpływ interkalacji magnetycznej oraz zmiany w strukturze elektronowej wokół poziomu Fermiego. Prace są realizowane we współpracy eksperymentalnej i publikacyjnej, również w ramach badań synchrotronowych w ośrodkach takich jak SOLARIS.