Použití vysokých tlaků jako proměnného termodynamického parametru je zde použito k vyvolání změn v elektronové struktuře, síle interakcí a následně i fyzikálních vlastností studovaných materiálů. Na rozdíl od chemického dopování, které je hojně používáno ke stejnému účelu, vysoké tlaky představují “čistou” alternativu k “ladění” systému do požadovaného fyzikálního režimu.
Většina úsilí je věnována vlastnostem kvantových fázových přechodů při teplotách blízkých absolutní nule a neobvyklým elektronovým stavům v jejich blízkosti. Pozornost je věnována zejména magnetickým vlastnostem sloučenin na bázi ceru a ytterbia, kde je extrémní citlivost na chemické okolí a vnější vlivy (složení, tlak, magnetické pole) způsobena možnými změnami valence a magnetické konfigurace iontu vzácné zeminy. S rostoucí silou hybridizace se objevuje přechod od magneticky uspořádan0ho trojmocného stavu (4f1 pro Ce, 4f13 pro Yb) do slabě paramagnetického základního stavu s přechodnou valencí (blížící se čtyřmocnému 4f0 pro Ce a dvojmocnému 4f14 pro Yb). Hlavní rysy tohoto scénáře jsou dobře popsány v rámci Doniachova modelu pro „soupeřící“ Kondo a RKKY interakce. Pro slabou hybridizaci je obvykle pozorováno magnetické uspořádání lokalizovaných 4f momentů. S rostoucí hybridizací dochází k zvýraznění Kondo stínění těchto lokálních momentů, které vede k destabilizaci magnetického uspořádání. Zároveň dochází k poklesu teploty uspořádání, až je magnetické uspořádání zcela potlačeno v kvantově-kritickém bodu. Studium neobvyklých jevů v okolí tohoto bodu (např. nekonvenční supravodivost koexistující s magnetickým uspořádáním na dlouhou vzdálenost, “non-Fermi liquid” chování, druh fázového přechodu do těchto stavů) je hlavním cílem tohoto tématu.
Projekt spoléhá na dostupnost velmi kvalitních monokrystalů studovaných systémů, které jsou připravovány ve spolupráci s oddělením magnetických vlastností Katedry fyziky kondenzovaných látek Karlovy Univerzity. SŠpičková úroveň přípravy krystalů i jejich charakterizace na tomto pracovišti (http://lmnt.cz/) je zcela zásadní pro úspěch tohoto výzkumného tématu. Projekt také vyžaduje špičková experimentální zařízení pro vysokotlaké experimenty. Tlakové cely pro měření transportních a magnetických vlastností a pro experimenty neutronového rozptylu za extrémních tlaků jsou vyvíjeny v laboratoři vysokých tlaků oddělení magnetik a supravodičů FZÚ.
Obr. 1. Teplotní závislost elektrické resistivity CeRh0.75Pd0.25In5 za hydrostatických tlaků až do 2.25 GPa (levá část obrázku) ukazuje vývoj antiferomagnetického uspořádání a vznik supravodivé fáze za tlaků ~1.6 GPa. Pravý panel ukazuje fázový diagram, data jsou srovnána s původní sloučeninou CeRhIn5 [1].
Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
