Crystal structure and electronic properties of materials with deviations from conventional superconductivity

• Název práce v češtině: Krystalová struktura a elektronové vlastnosti materiálů s odchylkami od konvenční supravodivosti
• Název v anglickém jazyce: Crystal structure and electronic properties of materials with deviations from conventional superconductivity
• Klíčová slova: supravodivost, krystalová struktura, elektrický odpor, tepelná kapacita
• Klíčová slova anglicky: superconductivity, crystal structure, electrical resistivity, heat capacity
• Akademický rok vypsání: 2017/2018
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
• Vedoucí / školitel: prof. Mgr. Pavel Javorský, Dr.
• Konzultanti: doc. RNDr. Jiří Prchal, Ph.D.

Zásady pro vypracování

- studium literatury
- příprava polykrystalických, případně i monokrystalických vzorků
- měření základních objemových vlastností
- měření mikroskopických vlastností

Seznam odborné literatury

články v odborné literatuře

Předběžná náplň práce

Supravodivost je jednou z nejzajímavějších fyzikálních vlastností. Klasická supravodivost u mnoha čistých prvků a sloučenin je popsána teorií BCS (Bardeen-Cooper-Schrieffer). Značným průlomem ve výzkumu supravodivých materiálů byl koncem minulého století objev tzv. vysokoteplotních supravodičů. V posledních letech budí velkou pozornost rovněž studium nekonvenčních supravodičů, kde je supravodivost spjata s magnetickými excitacemi, případně je přímo pozorována coexistence magneticky uspořádaného a supravodivého stavu. Nedávno pak bylo objeveno také několik nemagnetických sloučenin, kde jsou pozorovány výrazné odchylky od BCS teorie – např. odlišné chování tepelné kapacity pod a v okolí kritické teploty nebo odlišná závislost kritické teploty na magnetickém poli. Jedná se zejména o materiály s necentrosymetrickou krystalovou strukturou jako např. LaNiC2. Podobné chování jsme však pozorovali také u LaPd2Al2 a LaPd2Ga2, jež mají struktutu centrosymetrickou. V rámci práce budou studovány sloučeniny, jež vykazují odchylky od BCS teorie, vliv struktury, tlaku a substitucí na jejich chování.
Navrhovaná práce bude zaměřena na komplexní studium vybraných sloučenin. Náplní práce je příprava vzorků včetně monokrystalických, jejich detailní strukturní a fázová charakterizace, studium pomocí objemových (elektrický odpor, tepelná kapacita, magnetizace), případně i mikroskopických (neutronový rozptyl) experimentálních metod.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Supercnductivity is one of the most interesting physical proporties. Conventional superconductivity found by many pure elements or compoundsis well described by the BCS (Bardeen-Cooper-Schrieffer) theory. The discovery of high-temperature superconductors at the end of the last century was a breakthrough in the research of superconducting materials. In the last years, high attention attract also unconventional superconductors where the superconductivity is mediated by magnetic fluctuations or even the superconductivity and magnetically ordered state coexist. Recently, several non-magnetic compounds with significant deviations from the BCS theory (e.g. different behavior of specific heat below and near the critical temperature or different field dependence of the critical temperatue) were found. These comprise mainly materials with a non-centrosymmetric crystal structure as e.g. LaNiC2. Similar properties was observed however also in LaPd2Al2 and LaPd2Ga2 which crystallize in a centrosymmetric structure. In this work, compounds which exhibit deviations from the BCS theory will be studied. We plan to investigate the influence of crystal structure details, external pressure and substitutions on their behavior.
The proposed work is focused on complex study of selected compounds. The work will comprise sample preparation including single crystals, detailed structural and phase characteristics, investigation using bulk (electrical resistivity, specific heat, magnetization), eventually also microscopic (neutron scattering) experimental techniques.