Profil výzkumného zaměření

Dosažené výsledky

Reprezentativní publikace

Běžící projekty

Současný výzkum

STRUČNÁ CHARAKTERISTIKA VĚDECKÉ AKTIVITY

Základním cílem výzkumu oddělení teorie kondenzovaných soustav je získání uceleného mikroskopického popisu elektronových a atomových vlastností pevných látek, především pak systémů s netriviální strukturou elementární buňky, narušenou symetrií nebo v extrémních vnějších podmínkách a to jak ve stavu termodynamické rovnováhy tak i mimo ni. K tomuto cíli využíváme pokročilé metody vycházející z rovnovážné a nerovnovážné kvantové statistické fyziky, formalismu Greenových funkcí, prvoprincipielních výpočtů elektronové struktury a numerických simulací, které mají v oddělení dlouholetou tradici. Výsledkem výzkumu je kvalitativní pochopení jevů na modelové úrovni a realistický kvantitativní popis studovaných materiálů.

STUDOVANÁ TÉMATA


Ab-initio výpočty elektronové struktury

Elektronová struktura složitých materiálů s neobvyklými vlastnostmi je studována ab-initio technikami v rámci teorie funkcionálu hustoty  (TB-LMTO, FP-LAPW a pseudopotenciálové metody).Cílem je hledání nových prakticky využitelných materiálů. Jsme schopni zahrnout do výpočtů elektronové struktury relativistické efekty i dynamické fluktuace dané elektronovými korelacemi, ať už ve slitinách, na površích a rozhraních nebo ve vrstevnatých strukturách. Vyvíjíme také postup založený na metodě konečných prvků v reálném prostoru, který by byl použitelný pro neperiodické struktury.
Zpět


Zředěné magnetické polovodiče

Zředěné magnetické polovodiče jsou modelovým příkladem materiálů, v nichž neuspořádanost, elektronové korelace a efekty hybridizace určují strukturní, magnetické, transportní a optické vlastnosti. Teoretickými metodami vycházejícími z teorie funkcionálu hustoty se snažíme nalézt materiály žádaných vlastností. Kromě klasického materiálu (Ga,Mn)As se zajímáme především o netradiční systémy, založené např. na smíšených polovodičích typu III-V nebo sloučeninách typu I-II-V.
Zpět


Mapování ab-intio systémů na efektivní modely

Mapování totální energie elektronů na modely Heisenbergova nebo Isingova typu využíváme k popisu objemového i povrchového magnetického uspořádání magnetických materiálů a slitin. Tento postup umožňuje studovat zředěné magnetické materiály, ať už kovové nebo polovodičové, konstruovat fázové diagramy vrstevnatých slitin nebo teoreticky vysvětlit feromagnetismus tenkých vrstev na nemagnetických substrátech.
Zpět


Silné elektronové korelace

Elektronové korelace studujeme na těsnovazebných modelech se stíněnou lokální interakcí Hubbardova typu. Ústředním bodem našeho zájmu jsou pokročilé metody sčítání Feynmanových diagramů pro dvoučásticové Greenovy funkce. Zvláštnosti režimu silných korelací popisujeme různými zjednodušenými tvary parketových rovnic, které selfkonzistentně propojují mnohonásobné elektron-elektronové a elektron-děrové rozptyly.
Zpět


Kvantové kritické chování a fázové přechody v itinerantních systémech

Technikou mnohočásticových diagramů studujeme kvantové kritické chování v nízkých teplotách. Naším cílem je pochopení a kvantitativní popis přípustných typů kritického chování vertexových (vrcholových) funkcí v interagujících a neuspořádaných itinerantních systémech.
Zpět


Kvantová koherence v nerovnovážných systémech a nanostrukturách

Studujeme kvantovou koherenci způsobenou kooperativním rozptylem. Zejména se zajímáme o vliv zpětného rozptylu na objemové transportní vlastnosti elektronů v neuspořádaném prostředí. Metodou Greenových funkcí a transportními rovnicemi studujeme efekty dekoherence a defázování elektronů interagujících s optickými fonony v kvantových tečkách za podmínek silné nerovnováhy.
Zpět


Časově rozlišená spektroskopie

Další oblastí využívající kvantovou koherenci je časově rozlišená spektroskopie. Zabýváme se teoretickým studiem mezipásových excitací elektronů vyvolaných silnými femtosekundovými pulsy. Výsledky ukazující současný vliv světla a náhodného rozptylu dávají typické chování interagujících systémů.

Zpět


Povrchové nanostruktury

S využitím numerických simulací studujeme strukturní vlastnosti a mechanismus růstu povrchových nanostruktur, tvořených kovovými, polovodičovými i vícesložkovými materiály. Kombinací metod molekulární dynamiky a Monte-Carlo simulací určujeme kritické chování relevantních statisticko-mechanických veličin na různých rozměrových škálách.
Zpět


Statistická fyzika náhodných systémů a nerovnovážná termodynamika

Mikroskopický přístup založený na metodě reálných replik ve spojení s termodynamickými rovnicemi středního pole nám umožňuje lépe porozumět teorii středního pole spinových skel. Zkoumáme dynamické fluktuace v nevratných procesech, variační formulace nerovnovážného ustáleného stavu a nerovnovážnou termodynamiku přesahující aproximaci lineární odezvy.
Zpět


Ekonofyzika

Vyšetřujeme tzv. evoluční hry a to zvláště menšinovou hru a její varianty. Vývoj netriviálních prostorových struktur a dynamických spinově skelných fází v těchto modelech jsou studovány především pomocí numerických simulací. Nově začínáme s analytickými výpočty využívajícími metody replik. Dále vyšetřujeme ještě Maslovův model fluktuací burzovních indexů.
Zpět


Zpět na domovskou stránku