Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages
Filter by Categories
Bioenergeetika
Bioorgaanika
KBFI
KEAF
Keemiline füüsika
Keskkonnatoksikoloogia
Uncategorized

Terahertsspektroskoopia ja madalate temperatuuride füüsika

Terahertsspektroskoopia ja madalate temperatuuride füüsika suuna juhiks on Dr. Toomas Rõõm ning jooksvad projektid jagunevad järgnevalt:

1. THz kiirguse vastasmõju magnetiliste ergastustega, IUT23-3

Projekti kestus: 01.01.14 – 31.12.19

Vastutav täitja: Dr. Toomas Rõõm

Terahertsspektroskoopia on üks parimatest meetoditest magnetiliste ergastuste uurimiseks. Me kasutame seda meetodit magnetelektrilise vastasmõju uurimiseks multiferroidides ja kriitiliste nähtuste uurimimiseks erinevat klassi magnetilistes materjalides. Magnetelektriline vastasmõju multiferroidides seob elektrilise polarisatsiooni magnetväljaga ja magneetuvuse elektriväljaga, mis on tööpõhimõtte aluseks uut tüüpi mäludele ja elektronseadmetele. Eksootilisematest nähtustest loodame näha kriitilist opalestsentsi ja teisi suurte kriitiliste fluktuatsioonide ilminguid olekudiagrammi (kvant-) kriitiliste punktide lähedal. Kasutame terahertsspektroskoopiat koos tugeva magnetväljaga (üle 30T) ja ülimadalate milli-Kelvin temperatuuridega. Neid uuringuid toetavad spinn-süsteemide dünaamika modelleerimine ja magnetiliste vastasmõjude arvutamine koos magnet-elastse vastasmõju arvessevõtmisega.

 

2. Korrapäratus kvant-magnetites: dünaamika ja kriitilisus, PUT451

Projekti kestus: 01.01.14 – 31.12.17

Vastutav täitja: Dr. Dan Hüvonen

Projekt uurib eksperimentaalselt mitme keha probleeme kvantfüüsikas metallorgaaniliste magnetiliste ühendite baasil. Fookuses on spinnide vastasmõju korrapäratuse mõju kvantfaasisiiretele ning spinndünaamikale kvantkriitiliste punktide lähedal. Uuritakse kahte tüüpi faasisiirdeid: magnetvälja ja välise rõhu abil tekitatuid mittekorrastatud-korrastatud olekute üleminekuid. Samuti uuritakse multiferroidsuse stabiilsust spinn-vastasmõju korrapäratuse korral. Metallorgaanilised magnetid on head mudelsüsteemid nõrkade spinn-spinn vahetusvastasmõju konstantide, kristallvõre pehmuse, kerge sünteesi ja korrapäratuse loomise ning lihtsama teoreetilise kirjelduse tõttu võrreldes oksiididel baseeruvate magnetitega. Projekti raames uuritakse olemasolevaid mudelsüsteeme ning sünteesitakse uusi erineva korrapäratuse astmega mudelaineid. Peamised kasutatavad uurimismeetodid on THz, neutron ja müüon spinn rotatsiooni spektroskoopia ning termodünaamilised mõõtmised mida võimaldab PPMS süsteem.

3. Kontrollitud korrastatus kvant- ja nanomaterjalides (EQUITANT), Teaduse tippkeskus TK134

Projekti kestus: 01.01.16 – 01.03.23

Vastutav täitja: Dr. Urmas Nagel

Tippkeskus “Kontrollitud korrastatus kvant- ja nanomaterjalides” (EQUITANT) ühendab töörühmi Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudis (KBFI), Tartu Ülikooli Füüsika Instituudis ja Tallinna Tehnikaülikooli Tartu kolledzis eesmärgiga uurida uudseid materjale, millel on omadus iseeneslikult korrastuda. Näiteks magnetid, kus magnetmomendid on korrastunud. Viimasel kümnendil on hakatud aktiivselt uurima aineid kus samas aines on lisaks veel elektrilaengute korrastumine. Sellised ained on tehnoloogiliselt huvitavad, kuna lubavad elektriväljaga kontrollida magnetmomente ja nende korrapära mõistmine lubab sünteesida uusi materjale. Teame, et elektroonika komponentide mõõtmed vähenevad iga aastaga ja oluliseks muutuvad nanostruktuuride kvantomadused. Uurime, kuidas muutuvad kvantolekud kui suureneb süsteemi korrastamatus.
Koostööst erinevaid meetodeid kasutavate rühmade vahel võidavad kõik, sealhulgas ka doktorandid, kes suudavad püstitada ambitsioonikamaid eesmärke oma tegevusele, saades parema ligipääsu suurtele infrastruktuuri objektidele nagu Euroopa magnetlabor või neutroniallikad aga ka Eesti magnetlaborile ja Tartu ülikooli kiletehnoloogia laborile. Tippkeskuse rühmade kõrgtasemel uurimistöö võidab keeruka teema ühisest uurimisest ja seeläbi muutub ka Eesti teadlaskond tugevamaks ja enam nähtavaks nii kodus kui välismaal.
Tippkeskuses omandame magnetelektriliste nanomaterjalide sünteesi oskused, mis avavad Eesti teadusele ja tehnoloogiatele uusi võimalusi. Tippkeskuse väljakutseks on korrapäraste kristallide uurimisel saadud teadmiste rakendamine uute nanomaterjalide sünteesimisel. Ja loomulikult avaneb võimalus leiutada midagi niisugust, mida keegi praegu ette ei kujuta.