Na Matfyz putují dva granty ERC

Cílem projektu dr. Martina Kozáka je vývoj nového mikroskopu, který bude schopen pořizovat ultrarychlá elektronová videa.

„Pokud se vše povede, tak na konci projektu budeme mít elektronový mikroskop, který dokáže zobrazovat studované materiály s vysokým prostorovým a časový rozlišením – zjednodušeně řečeno, natáčet videa, jak se v látkách pohybují elektrony v čase, což dosud nebylo možné,“ shrnuje hlavní cíl pětiletého projektu dr. Kozák. Na vybudování svého výzkumného týmu získal od Evropské výzkumné rady (ERC) finanční podporu ve výši přesahující 45 milion korun.

Současné elektronové mikroskopy poskytují pouze statické obrázky, nelze pozorovat, jak se studovaný vzorek dynamicky vyvíjí v čase. Elektrony se v elektronových mikroskopech chovají jako vlny, které lze ovládat elektrickými a magnetickými poli. Současné možnosti manipulace ale mají řadu limitů. Elektronová optika je například zatížena vadami zobrazení, které je složité odstraňovat. Tým dr. Kozáka proto plánuje ovládat elektronové vlny pomocí tvarovaných světelných vln ve vakuu. Díky tomu bude moct sledovat dynamické procesy s vysokým rozlišením v řádech nanometrů a femtosekund. Nový nástroj pak bude sloužit zejména pro výzkum nových materiálů pro rychlejší elektroniku a přenos informací.

Nové materiály jsou předmětem výzkumu také dr. Tima Verhagena, nizozemského fyzika, který již osm let působí v Česku. Cílem jeho projektu, na který nyní získal podporu v hodnotě necelých 50 milionů korun, je vyvinout vrstvený materiál s unikátními vlastnostmi, tzv. 2D-sendvič.

Když vezmu dva plátky chleba a mezi ně vložím plátek sýra, tak nebudou držet u sebe, pokud ale jako náplň použijeme v Americe oblíbené arašídové máslo a džem, spojí se. Díky tomu, že se spojí, vytvoříte novou jednotku – sendvič, která má jiné vlastnosti nežli původní plátky samotného chleba,“ přirovnává dr. Verhagen princip nových materiálů.

2D-sendviče bude společně se svým týmem vyrábět pomocí speciálního přístroje nanášením velmi tenkých vrstev různých materiálů. Vyrobené vzorky pak bude studovat metodami optické spektroskopie. Pokud se podaří jednotlivé druhy materiálů vhodně zkombinovat a spojit, mohou vzniknout komplexní materiály, které přinesou nové možnosti například pro elektroniku nebo zpracování informací. „Takto bychom mohli získat nové materiály se skutečně unikátními vlastnostmi. Mým cílem je vytvořit 2D-sendvič, který bude mít feromagnetické a feroelektrické vlastnosti při pokojové teplotě, což je v našem oboru takový zlatý grál,“ doplňuje dr. Verhagen, který chce navíc své vzorky nabídnout volně k dispozici také ostatním vědcům.

Více informací k projektům přinášejí články na webových stránkách magazínu Forum zde a zde.

Podle magazínu Forum; foto: Hynek Glos, Martin Pinkas