POKROČILÉ A KVANTOVÉ MATERIÁLY (RAM)
ČÍM SE ZABÝVÁME?
Zaměřujeme se na základní výzkum a objevování nových funkčních materiálů s tzv. emergentními vlastnostmi. Jsou to neočekáváné vlastnosti, které se objevují na makroskopické úrovni v důsledku interakcí a organizace mikroskopických složek, jako jsou atomy, či molekuly materiálu. Zahrnují například supravodivost, feromagnetismus, topologický řád a kvantové zakotvení. Naším cílem je posunout hranice možností těchto materiálů a aplikovat je ve fotokatalýze, elektrolýze, palivových článcích, fotonice, mikroelektronice a senzorice. Společně tvoříme budoucnost udržitelných a inovativních technologií.
Co je předmětem našeho zájmu v bodech?:
- Výzkum a vývoj tenkovrstvých materiálů s širokou možností použití zejména pro fotovoltaické články, materiály pro fotoniku a mikrosystémovou techniku (v senzorických i aktuátorových mikrostrukturách)
- Elektronová struktura pevných látek a nízkodimenzionálních systémů
- Vývoj metod pro výpočty pásové struktury
- Elektronová struktura materiálů s korelovanými elektrony
- Elektronové korelace a magnetismus
- Izolované a deponované magnetické clustery
- Elektronová spektroskopie s hlavním důrazem na magnetický dichroismus a fotoemisi
- Kvantové metody a pokročilé materiály
- Kvantové senzory a detektory
- Teorie funkcionálu hustoty, Greenova funkce
- 2D topologické materiály
- Nové fotoemisní techniky
- Podílíme se na vývoji softwarového balíku pásmové struktury SPR-KKR, který nám umožňuje vypočítat elektronovou strukturu libovolných 3-D periodických systémů, včetně systémů s chemickou poruchou.
VYBAVENÍ
- Přístroj SARPES - fotoelektronový emisní spektrometr se spinovým a úhlovým rozlišením, analyzátor elektronů PHOIBOS 150, fotoemise - XPS , SPIN - úhlově rozlišená fotoemise, VUV lampa k SARPES, zásobník vakua
- Depoziční přístroj – MBE Systém – pro přípravu monokrystalických tenkých vrstev pomocí metody epitaxe z molekulárních svazků (Molecular Beam Epitaxy – MBE)
- Rentgenová difrakce - automatický difraktometr Panalytical X’Pert Pro, automatický difraktometr Bruker AXS D8 Discover
- Depozice tenkých vrstev - depoziční systém BOC Edwards TF600, SAMCO PD220N PE-CVD systém, elektrorava PE-CVD multikomorový depoziční systém
- Elektronová mikroskopie - transmisní elektronová mikroskopie - TEM Jeol JEM-2200FS, skenovací elektronová mikroskopie - EOL JSM-7600F, FEI Quanta 200
- Optická spektroskopie - atomová spektroskopie - UV/Vis spektrofotometr Specord 210 BU, spektroskopický elipsometr SENTECH SE850
- Vibrační spektroskopie - FTIR spektrometr NICOLET 380, DXR Ramanův spektrometr
- Materiálová tiskárna Fujifilm Dimatix DMP-2850
- Doplňková zařízení - analýza povrchové morfologie - KLA-Tencor P-6 Profilometr, optická mikroskopie - metalografický mikroskop Epiphot 200, charakterizace solárních článků - Solární simulátor Newport Oriel třídy AAA, Měření voltamperových charakteristik solárních článků, měření kvantové účinnosti absorpce světla v polovodičových materiálech
- Nanoindentace a tribologie - nanoindentor XP se systémem CSM, vysokoteplotní tribometr HT CSEM
- ezHEMS – Nanomagnetics Instruments – zařízení pro měření Hallova jevu – příslušenství k měření za nízkých a vysokých teplot
- Mechanická zařízení - LectroPol 5: zařízení pro elektrolytické leštění a leptání
- Vysokoteplotní vakuová pec
- Analyzátor chemického složení
- Výpočetní klastr
- Pásová precizní diamantová pila - EXAKT 300 CP s příslušenstvím
- Sušárna UF30plus
- Magnetické míchadlo Hei-Connect
Nabídka oddělení pokročilých a kvantových materiálů
- Charakterizace strukturálních, elektronových a optických vlastností materiálů
- Predikce vlastností materiálů výpočty z prvních principů
- Elektronová mikroskopie
- Fotoemise (XPS a ARPES)
- Nanoindentace, tribologie a morfolofie povrchů
-
Využití:
průmyls (nové materiály, nanostruktury), makroskopie, nanomechaniky, energetika (skladování a správa energie)
Reference
Spolupráce se zahraničními výzkumnými ústavy:
- University of Cergy - Společná laboratoř a výměna PhD studentů
- Ludwig-Maximilians-Universität München - Spolupráce na vývoji softwaru SPR-KKR
- Université de Rennes-1/CNRS - Společná příprava projektů ITN a RISE pro H2020
- Attolab
Smluvní výzkum:
- LF UK v Plzni, Plzeň, ČR - XPS měření na titanových materiálech
- UJP Praha a.s., Praha, ČR - Analýza na na vzorcích ze zirkoniových slitin po oxidaci
- Diamorph HOB CetrTec s.r.o., Horní Bříza, ČR - Analýza na keramických vzorcích
- COMTES FHT a.s., Dobřany
Spolupráce s domácími výzkumnými ústavy:
- CEITEC Nano Research Infrastructure, Brno, ČR - výzkum materiálů s topologickými vlastnostmi pro bezztrátový přenos elektrického signálu
- Fyzikální ústav AV ČR, Laboratoř LNSM (Laboratoř nanostruktur a nanomateriálů), Praha, ČR - výzkum antiferomagnetických materiálů
- Masarykova univerzita Brno, ČR - výzkum materiálových heterostruktur
- Univerzita Karlova (Matematicko-fyzikální fakulta, Katedra fyziky povrchů a plazmatu a Katedra fyziky kondenzovaných látek)
- CATRIN, Czech Advanced Technology Research Institute, Olomouc
Partnerství:
- University of Toyama, Graduate School of Science and Engineering for Research, Japonsko (prof. Keisuke Hatada) - Smlouva PARTNERSHIP AGREEMENT
- Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), Gwangju, South Korea (prof. Bongjin Simon Mun) - Smlouva PARTNERSHIP AGREEMENT
- Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona, Spain - Smlouva PARTNERSHIP AGREEMENT
Výzkumný tým
