Katedra fyziky elektronových struktur (KFES)

Ke Karlovu 5, 121 16 Praha 2
Telefon: +420 22191 1393, 22191 1367
Fax: +420 22491 1061
E-mail: kfes@mag.mff.cu­ni.cz
Domácí stránka: http://kfes-80.karlov.mff­.cuni.cz/kfes/

Oddělení strukturní analýzy

Oddělení se věnuje výzkumu struktury krystalických materiálů pomocí difrakce rentgenového záření nebo pomocí rozptylu neutronů či synchrotronového záření. Hlavní směr výzkumu je orientován na strukturní analýzu tenkých vrstev, multivrstev, povrchů a nanokrystalických látek s cílem nalézt vztahy mezi strukturou a vlastnostmi látek. Výzkumný program se postupně vyvíjel s volbou nových materiálů (materiály práškové metalurgie, tenké vrstvy tvrdých kovů a ferroelektrik, polovodiče, magnetika, magnetické a polovodičové multivrstvy, kvantové tečky, kapalné krystaly, fullerény, jílové materiály a mnoho dalších). Oddělení je vybaveno rtg difraktometry pro práškovou difrakci (s možností měření za nízkých a vysokých teplot) a rtg difraktometrem s vysokým rozlišením pro rozptyl na epitaxních vrstvách a monokrystalech.

Oddělení magnetických vlastností

Oddělení magnetických vlastností se zabývá především magnetismem sloučenin na bázi lanthanoidů a aktinoidů (uranu). Jejich specifické magnetické vlastnosti, jež jsou základem pro rozsáhlý průmysl permanentních magnetů a záznamové techniky, byly postupně stále více pojímány v kontextu vlastností dalších (transportních, termodynamických). Jejich společným jmenovatelem je elektronová struktura.

V současnosti disponuje oddělení širokou základnou experimentálních technik pro studium magnetických, transportních a termodynamických jevů od teplot pod 1 K, a to i ve vysokých magnetických polích do 14 T. Vlastní výzkum se opírá o technologickou bázi umožňující rafinaci kovů, růst kovových monokrystalů či vysokotlakou syntézu hydridů. Experimentální techniky jsou doplňovány moderními metodami výpočtů elektronových struktur, které plně zahrnují relativistické jevy, spinovou i orbitální polarizaci. Řada experimentálních metod, jako např. zdroje synchrotronového záření, neutronů, vysokých magnetických polí, je využívána prostřednictvím mezinárodních konsorcií a kooperací (ESRF Grenoble, ILL Grenoble, NHMFL Tallahassee/Los Alamos). Materiály obsahující transurany Np, Pu, Am jsou studovány v Evropském ústavu pro transurany v Karlsruhe.

Tyto rozsáhlé možnosti jsou v poslední době stále více orientovány na tzv. funkcionální materiály a jevy, jako je obří magnetokalorický jev pozorovaný u některých magnetik, který začíná být využíván v kryogenice, v ekologickém chlazení ap.

Oddělení teoretické fyziky

Práce tohoto oddělení je zaměřena zejména na výzkum v oblasti kvantové teorie kondensovaného stavu. Studovány jsou jednak elektronové stavy v krystalických i neuspořádaných systémech a magnetické vlastnosti látek, zejména však elektronová struktura a elektronové procesy u povrchů a magnetických multivrstev. Tato studia jsou prováděna metodami ab initio za použití vlastního i přejatého softwarového vybavení. V oblasti kvantového transportu je rozvíjena metoda nerovnovážných Greenových funkcí v použití na silně nerovnovážné přechodové jevy vyvolané ultrakrátkými laserovými pulsy a jiné nelineární procesy. V oddělení byly také studovány dynamické procesy makroskopické fyziky, zejména suché tření a akustické šíření v granulárních materiálech. Charakteristická je spolupráce jednak s pracovišti AV ČR v Praze a Brně, jednak mezinárodní spolupráce, např. s Centrem Výpočetní Fyziky ve Vídni.