Experimentálně i teoreticky jsme prokázali, že u křemíkových nanokrystalů lze pomocí tahové deformace krystalického jádra způsobené vhodnou povrchovou pasivační vrstvou dosáhnout přímého zakázaného pásu. Následně jsme tento nový materiál zkoumali pomocí fotoluminiscenční spektroskopie jednotlivých nanokrystalů, a to v širokém rozmezí teplot (9–300 K). Ukázalo se, že výsledná spektra jsou značně variabilní.
Nacházíte se
Významné výsledky vědecké činnosti v roce 2015
Mechanická a termomechanická únava kovových vláken ze slitiny s tvarovou pamětí NiTi je v současnosti v centru pozornosti v oboru. My jsme v roce 2015 analyzovali a publikovali výsledky unikátního in-situ experimentu, v němž jsme pomocí difrakce synchrotronového záření pozorovali vývoj mikrostruktury a vnitřního napětí v superelastickém vláknu NiTi během cyklické tahové deformace.
Top kvark, nejtěžší známá elementární částice, je díky své extrémní hmotnosti vhodným kandidátem pro hledání signálů za rámcem standardního modelu (SM) částicové fyziky. Fyzika top kvarku patří tradičně k hlavním oblastem výzkumu, na který se pracovníci našeho ústavu zaměřují a kteří také patřili k hlavním autorům práce. Měření nábojové asymetrie v párové produkci top kvarku v proton-protonových srážkách na urychlovači LHC v CERN představuje důležitý test SM částicové fyziky.
Vrstvy hematitu Fe2O3 jsou perspektivní pro aplikace tenkovrstvých fotoanod pro solární rozklad vody. Elektrická vodivost je pro tento materiál anizotropní s největší vodivostí ve směru kolmém na rovinu (110). Byla vyvinuta metoda pro kontrolu orientace krystalických zrn při depozici hematitových vrstev pulzním reaktivním naprašováním ze železného terče ve směsi plynů argonu a kyslíku. Byly použity různé frekvence a režim pulzování reaktivního magnetronového naprašovacího systému pracující s vysokým výkonem v pulzu HIPIMS.
Prohřáté husté plazma (WDM – warm dense matter) představuje unikátní stav hmoty běžně se vyskytující ve vesmíru, na Zemi však jen vzácně. V laboratorních podmínkách jej lze na krátkou dobu vytvořit pomocí velmi krátkých pulzů záření rentgenových laserů s volnými elektrony. Je nám tak umožněno studovat vlastnosti tohoto exotického stavu hmoty, v tomto případě srážkové ionizační frekvence silně vázaného plazmatu.
Formace magnetických kvadrupólových struktur během interakce dvou ultra krátkých vysokoenergetických laserových pulzů s bezesrážkovou plazmou je demonstrována pomocí 2,5 dimenzionální simulace částic v buňce. Následný rozvoj kvadrupólu je doprovázen anihilací magnetického pole v ultra relativistickém režimu, kdy magnetické pole nemůže být zachováno pomocí pouze plazmových proudů. Toto způsobuje dominantní příspěvek posuvného proudu, který rovněž vyvolává velmi silné elektrické pole.
Znalost přesné atomární struktury krystalických látek patří k základním podmínkám detailního výzkumu jejich vlastností i praktického využití. Řada látek ovšem tvoří pouze mikroskopické krystaly s rozměry často jen ve stovkách nanometrů, které je možné analyzovat pouze pomocí studia rozptylu elektronů v transmisním elektronovém mikroskopu. Tato analýza měla doposud velmi omezenou přesnost a spolehlivost. Nová metoda zpracování dat z elektronové difrakce vyvinutá na Fyzikálním ústavu AV ČR využívá výpočetně náročnou, ale přesnější tzv.
Bylo pozorováno a vysvětleno unikátní chování nového kapalně krystalického materiálu s chirálními molekulami, u kterého se vyskytuje tzv. TGBA fáze. V elektrickém poli se transformuje planární TGBA textura, ve které jsou molekuly uspořádány rovnoběžně s povrchem, do homeotropní, kde jsou molekuly kolmo k povrchu a tudíž se jeví ve zkřížených polarizátorech homogenně tmavá. Za určitých teplotních podmínek je proces vratný při vypnutí pole. Transformace planární textury v homeotropní je analogií tzv. Frederiksova jevu, který byl dosud popsán a prostudován jen pro nematika.
Byl navržen model růstu filamentů v textuře smektické - A fáze tvořené chirálními molekulami s periodickým rozložením hranic zrn obsahujících šroubové dislokace (TGBA fáze). Model je založen na představě konečných bloků paralelních smektických vrstev, které vytvářejí helikoidální strukturu. Vycházíme z pozorování v polarizovaném světle optického mikroskopu a z analýzy mechanismu vzniku filamentů TGBA fáze z homogenní smektické-A struktury, které může být vyvoláno například přiloženým elektrickým polem.
V reálných vzorcích grafenu je elektronová struktura závislá na lokální mechanické deformaci a interakci s okolím (např. substrátem), je tedy přímo definována topografií monovrstvy. V naší práci jsme navrhli originální přístup pro cílenou modifikaci topografie grafenu, který využívá tvarování grafenu na substrátu, který je dekorován monodisperzními magnetickými nanočásticemi.