Projektová činnosť

Medzinárodné

Dichalkogenidy prechodových kovov s topologickými fázami: predikcie, syntéza a vlastnosti
Topological transition-metal dichalcogenides: prediction, synthesis and properties
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: Dr. rer. nat. Hulman Martin
Doba trvania: 1.4.2021 – 31.12.2022
Príprava a charakterizácia veľmi tenkých vrstiev TMD materiálov na atomárnej škále
The preparation and atomic-scale characterization of ultrathin films of TMD materials
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: Dr. rer. nat. Hulman Martin
Doba trvania: 1.4.2021 – 31.12.2022

Národné

Príprava, charakterizácia a dopovanie ultratenkých vrstiev dichalkogenidov prechodných kovov
Fabrication, characterization, and doping of ultra-thin layers of transition metal dichalcogenides
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Sojková Michaela, PhD.
Anotácia: Vďaka neobvyklým fyzikálnym vlastnostiam sú dvojrozmerné materiály intenzívne študované už niekoľko rokov.Zaujímavou skupinou z tejto triedy materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). Majú hexagonálnuštruktúru, v ktorej sú jednotlivé vrstvy navzájom viazané len slabými Van der Waalsovými väzbami. Tospôsobuje výrazne anizotrópne vlastnosti týchto materiálov a má podstatný vplyv na ich elektronickú štruktúru.Preto niektoré z nich vykazujú fyzikálne zaujímavé korelované stavy (supravodivosť, vlny nábojovej hustoty).Primárnym cieľom tohto projektu je príprava a štúdium vlastností tenkých vrstiev dvoch rôznych TMD materiálov– MoS2 a PtSe2, a sledovanie vplyvu dopovania katiónmi lítia a sodíka na elektrické a štruktúrne vlastnostitýchto vrstiev. Sekundárnym cieľom projektu je optimalizácia rastu a dopovania tak, aby zlepšené parametretenkých vrstiev, ako sú napr. elektrická vodivosť a mobilita nosičov náboja, umožnili prípravu funkčnýchelektronických prvkov – tranzistorov.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2024
TMD2DCOR – Metalické 2D dichalkogenidy prechodných kovov: príprava, štúdium vlastností a korelované stavy
Fabrication, physics and correlated states in metallic 2D transition metal dichalcogenides
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr. rer. nat. Hulman Martin
Anotácia: Objav grafénu v roku 2004 priniesol obrovský záujem vedcov pôsobiacich vo fyzike kondenzovaných látok ovýskum 2D materiálov. Aj keď tieto materiály majú dlhú históriu, ktorá sa začína už v dvadsiatych rokoch 20.storočia, v posledných rokoch došlo k zintenzívneniu výskumu týchto látok. Boli úspešne pripravené ultratenkévrstvy mnohých 2D materiálov so zaujímavými elektronickými vlastnosťami medzi ktoré určite patria silnokorelované elektronické stavy ako sú vlny nábojovej hustoty a supravodivosť. Jednou z najviac študovaných skupín2D materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). TMD sa skladajú z hexagonálnych vrstiev, v ktorýchsú atómy prechodných kovov vložené medzi dve vrstvy atómov chalkogénu s celkovou stochiometriou MX2.V tomto projekte sa sústredíme na tie materiály z TMD skupiny, ktoré vykazujú silne korelované elektronické stavy,a to konkrétne: NbSe2, TiSe2, TaS2, TaSe2 a PtSe2. Cieľom projektu je pripraviť ultratenké vrstvy (≤ 10 nm) akryštalické vzorky a dôkladne ich charakterizovať z hľadiska ich hrúbky, kryštalinity, homogenity, optických aelektronických vlastností. Osobitná pozornosť sa bude venovať stavom vĺn nábojovej hustoty a supravodivosti vtýchto materiáloch, a tomu, ako vlastnosti týchto korelovaných stavov závisia od hrúbky vzorky, dopovania,parametrov rastu samotnej vrstvy, a aj ako tieto korelované stavy reagujú na vonkajšie elektrické a magneticképolia.Vedecký program projektu tiež obsahuje prípravu heteroštruktúr vytvorených z týchto materiálov, ako aj nahybridné systémy kombinujúce TMD s inými materiálmi. Výskum zahŕňa aj podrobnú charakterizáciu heteroštruktúrza účelom optimalizácie parametrov rastu.The discovery of graphene in 2004 has brought a massive interest of scientists active in condensed-matter physicson research of 2D materials. Even though these materials have a long history starting already in the twenties of the20th century, the past years have seen an intensive renascence of interest in 2D materials. Ultra-thin samples ofmany 2D materials have been successfully prepared with electronic properties that may exhibit correlatedelectronic phenomena such as charge density waves and superconductivity. One of the well-studied families of the2D materials are transition metal dichalcogenides (TMDs). TMDs consist of hexagonal layers of metal atomssandwiched between two layers of chalcogen atoms with a MX2 stoichiometry.In this project, we focus on those materials from the TMD family that exhibit strongly correlated electronic states:NbSe2, TiSe2, TaS2, TaSe2 and PtSe2. The goal of the project is to prepare ultrathin (≤ 10 nm) layers and bulksamples and characterise them thoroughly in terms of the thickness, crystallinity, homogeneity, optical andelectronic properties. A special attention will be paid to charge density wave states and superconductivity in thesematerials and how they evolve with the sample thickness, doping, external electric and magnetic fields and detailsof the growth process.
Doba trvania: 1.7.2020 – 30.6.2023
Časovo-rozlíšené štúdium rastu hybridných van der Waalsových heteroštruktúr
Real-time grow studies of hybrid van der Waals heterostructures
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr. rer. nat. Hulman Martin
Doba trvania: 1.8.2018 – 30.6.2022
Tribologické vlastnosti 2D materiálov a príbuzných nanokompozitov
Tribological properties of 2D materials and related nanocomposites
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr. rer. nat. Hulman Martin
Doba trvania: 1.8.2018 – 30.6.2022
2DMOSES – 2D materiály iné ako grafén: monovrstvy, heteroštruktúry a hybridné vrstvy
2D materials beyond graphene: monolayers, heterostructures and hybrids
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr. rer. nat. Hulman Martin
Anotácia: Kvôli svojím neobvyklým fyzikálnym vlastnostiam sú dvojrozmerné (2D) materiály jednou z najviac skúmaných tried materiálov. Najlepším príkladom je grafén – jednoatomárna vrstva atómov uhlíka usporiadaných do dvojrozmernej (2D) hexagonálnej mriežky. Intenzívny výskum v posledných rokoch dokázal, že grafén má mimoriadne mechanické, tepelné a elektronické vlastnosti. Jeho objav stimuloval rozsiahly výskum aj iných 2D materiálov. Ukazuje sa, že je nielen možné získať stabilné dvojrozmerné materiály, ale že tieto majú tiež mimoriadne a jedinečné fyzikálne vlastnosti. Dvojrozmernosť systému má podstatný vplyv na elektronickú štruktúru materiálov, v ktorých sa potom dajú pozorovať aj niektoré význačné korelované stavy ako napr. supravodivosť a vlny nábojovej hustoty. Cieľom projektu je príprava ultratenkých (<10 nm) filmov a jednoatomárnych vrstiev materiálov zo skupiny dichalkogenidov prechodových kovov (TMD). Na prípravu týchto vrstiev budeme používať pulznú laserovú depozíciu a magnetrónové naprašovanie. Vrstvy budú dôkladne skúmané z hľadiska ich hrúbky, kryštalinity, homogenity, elektrických a optických vlastností. Po zvládnutí týchto krokov budeme pokračovať prípravou heteroštruktúr a hybridov – systémov, v ktorých sú vertikálne usporiadané tenké vrstvy rôznych TMD materiálov alebo sú TMD materiály kombinované s inými 2D štruktúrami. V našom prípade pôjde o hybridné štruktúry s grafénom a oxidom grafénu.
Doba trvania: 1.7.2016 – 31.12.2019
Rast 2D materiálov: grafén a diselenid titánu
Growth of 2D materials: graphene and titanium diselenide
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Dr. rer. nat. Hulman Martin
Doba trvania: 1.1.2015 – 31.12.2017