Komplexní studium efektů v nízkodimentionálních kvantových spinových systémech
Cíle projektu
Konkrétní cíle projektu je možné shrnout v následujících bodech: - Přezkoumat vlastnosti vybraného dvojrozměrného magneticky frustrovaného kvantového systému Cu(tn)Cl2(tn=1,3 –diaminopropan = C3H10N2) z prvních principů s cílem přispět k procesu poznání původu nekonvenčních jevů pozorovaných v dvojrozměrných frustrovaných magnetech. Teoretické výsledky podpořit experimentálními měřeními reálného vzorku a potvrdit tak platnost získaných závěrů. Naplnění tohoto cíle znamená realizaci jednotlivých dílčích cílů: - Syntetizovat monokrystaly sloučeniny Cu(tn)Cl2. - Na syntetizovaných vzorcích realizovat opakovaná měření termodynamických veličin a EPR spekter s cílem zpřesnit magnetický fázový diagram v závislosti na orientaci magnetického pole. - Z prvotních principů a z neutronových měření určit velikosti magnetických interakcí a takto identifikovat odpovídající magnetické uspořádání v nulovém magnetickém poli. - Vyšetřit vliv spin-orbitální interakce na konvergenci výsledků při získávaní magnetických struktur. - Určit fononová spektra z prvních principů a získané výsledky porovnat s experimentem. - Analyzovat chování tepelné vodivosti z teorie a experimentu. - Analyzovat mechanické vlastnosti, teoreticky i experimentálně, konkrétně získat hodnoty elastických konstant, které nám poskytnou informace o rigiditě systému, ale zároveň i o anizotropii elastických vlastností, což by mělo odrážet kvazi-jednorozměrný charakter krystalové struktury Cu(tn)Cl2. Kromě toho experimentálně realizovat měření Youngova modulu, Poissonového poměru a tvrdosti vzorku. - Na základě získaných výsledků se pokusit popsat mechanismy vedoucí ke vzniku nekonvenčních vlastností v nízko-rozměrných magnetech.
Klíčová slova
low-dimensionals quantum magnetsunconventional magnetic phenomenaab-initio calculationsmagnetic orderingphase transitionsmechanic properties
Veřejná podpora
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Program
Program pro financování projektů mnohostranné vědeckotechnické spolupráce v Podunajském regionu
Veřejná soutěž
Program pro financování projektů mnohostranné vědeckotechnické spolupráce v Podunajském regionu (SMSM20168X001)
Hlavní účastníci
Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava / IT4Innovations
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
MSMT-3375/2017-1
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Complex study of effects in low-dimensional quantum spin systems
Anotace anglicky
- To investigate the characteristics of selected two-dimensional magnetically frustrated quantum system Cu(tn)Cl2 (tn=1,3 – diaminopropane = C3H10N2) from the first-principles with a goal to contribute to the understanding of origin of unconventional phenomena observed in two-dimensional frustrated magnets. To support obtained theoretical results with the experimental measurements of real sample, and subsequently confirm the reliability of obtained conclusions. To achieve this goal means, to realize following particular goals: - To synthetize the single-crystal of Cu(tn)Cl2 compound. - To perform repetitive measurements of thermodynamics as well as EPR study with a goal to construct more precisely the magnetic phase diagram depending on the magnetic field orientation. - To identify the value of magnetic interactions from the first-principle as well as from neutron measurement and consequently identify the corresponding magnetic ordering in the zero magnetic field. - To investigate the influence of spin-orbit coupling on the result convergence connected to the identification of magnetic structures. - To investigate the phonon spectra from the first-principles and the obtained results compare with the experiments. - To analyze the behaviour of thermal conductivity from theory and experiments. - To analyze the mechanical properties, in particular elastic constants, which give us the information about the system rigidity and also about the elastic anisotropy, which should be a consequence of quasi-onedimensional character of crystal structure Cu(tn)Cl2. Moreover, to realize the experimental measurement of Young modulus, Poisson ratio and hardness of sample. - Based on the obtained results, to describe the mechanisms leading to the generation of unconventional properties of low-dimensional magnets.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
CEP - vedlejší obor
BJ - Termodynamika
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
20303 - Thermodynamics
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. 2017
Ukončení řešení
31. 12. 2018
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
28. 2. 2018
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP19-MSM-8X-U/01:1
Datum dodání záznamu
18. 6. 2019
Finance
Celkové uznané náklady
180 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
180 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
180 tis. Kč
Statní podpora
180 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
CEP
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
Doba řešení
01. 01. 2017 - 31. 12. 2018