Magnetooptika topologických krystalických izolátorů
Cíle projektu
Kolaborativní návrh mezi Fyzikálním ústavem Univerzity Karlovy a Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, CNRS, usiluje o významné pokroky v pochopení optických a magnetooptických vlastností topologických krystalických izolátorů - nové třídy materiálů s netriviální topologií elektronových stavů. V rámci našich výzkumů využijeme odbornost v oblasti magnetooptické spektroskopie, jež je účinným experimentálním nástrojem pro výzkum objemových i povrchových elektronových stavů topologických krystalických izolátorů jež je hlavním experimentálním nástrojem obou partnerů projektu (nízká magnetická pole - vysoká rozlišení/přesnost měření Faradayova/Kerrova jevu v Praze versus měření nízkoteplotní širokospektrální odezvy ve vysokém magnetickém poli v Grenoblu). Konkrétně, experimenty zaměřené na určitou třídu TCI na bázi olovnatých solí nám umožní vizualizovat spektra Landauových hladin jednotlivých materiálů a tím rekonstruovat jejich objemovou pásovou strukturu. Magnetooptická měření poskytnou možnost hledat odezvu v důsledku povrchových stavů Diracova typu, které byly doposud vizualizovány většinou v experimentech úhlově rozlišené fotoelektronové spektroskopie (s částečně omezeným rozlišením v momentu/energii). Tato měření budou konfrontována s dostupnými teoretickými modely, včetně srovnání s odezvou poměrně dobře prozkoumaného grafenu. Použité experimenty umožní získat konkrétní parametry pásové struktury (tj. objemovou efektivní hmotnost, směrnici pásů = parametr rychlosti, anizotropii a náklon kuželových pásů povrchových stavů) a stanovit limity pro platnost zjednodušených (jednoparametrových) účinných Hamiltonů pro hmotné/nehmotné elektrony v jednotlivých materiálech.
Klíčová slova
Veřejná podpora
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Program
Podpora mobility výzkumných pracovníků a pracovnic v rámci mezinárodní spolupráce ve VaVaI
Veřejná soutěž
—
Hlavní účastníci
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Druh soutěže
M2 - Mezinárodní spolupráce
Číslo smlouvy
MSMT-8030/2018-8
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Magneto-optics of topological crystalline insulators
Anotace anglicky
The collaborative proposal between Institute of Physics at Charles University and Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, CNRS, aims at progressing significantly our understanding of optical and magneto-optical properties of topological crystalline insulators – a novel class of materials with a non-trivial topology of electronic states. In our investigations, we will profit from the expertise in magneto-optical spectroscopy, which is an efficient experimental tool to probe electronic states in bulk as well as on the surface of TCIs and which is the leading experimental tool for both partners of the project (low-field high-resolution/precision Faraday/Kerr response in Prague versus low-temperature broadband high-field response in Grenoble). In details, our experiments, focused on a specific class of TCIs based on lead salts, will allow us to visualize the Landau level spectra of individual materials and thus reconstruct their electronic band structures in bulk. We will also search for signatures, in the magneto-optical response, due to Dirac-type surface states, which have so far been visualized mostly in ARPES experiments (with a partially limited resolution in momentum/energy) and which are to be confronted with available theoretical models, including comparison with the response of fairly well explored graphene. Our experiments will allow us to deduce particular band structure parameters (i.e., effective masses in bulk, the slope = velocity parameter, anisotropy and tilt of conical bands on the surfaces), and to set limits for validity of simplified (single-parameter) effective Hamiltonians for massless/massive electrons in individual materials.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
OECD FORD - vedlejší obor
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BH - Optika, masery a lasery
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt byl realizován v rámci Aktivity MOBILITY, jejímž hlavním cílem je navázání a prohlubování kontaktů se zahraničními výzkumnými institucemi. Neprobíhá tedy kontrola dílčích výstupů projektu prostřednictvím hodnotící komise, avšak je kontrolována správnost čerpání přidělených financí a přiměřenost jejich využití.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2018
Ukončení řešení
31. 12. 2019
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
19. 2. 2019
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP20-MSM-8J-U/02:1
Datum dodání záznamu
29. 6. 2020
Finance
Celkové uznané náklady
108 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
108 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
108 tis. Kč
Statní podpora
108 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
OECD FORD
Optics (including laser optics and quantum optics)
Doba řešení
01. 01. 2018 - 31. 12. 2019