Magnetna resonanca in dielektrična spektroskopija "pametnih" novih materialov

Raziskovalni program se izvaja na Odseku za fiziko trdne snovi Instituta "Jožef Stefan" pod vodstvom prof. dr. Janeza Dolinška. V zadnjem desetletju so bili odkriti novi pametni materiali z izjemnimi strukturnimi, fizikalnimi, kemijskimi in mehanskimi lastnostmi. Nekateri od teh materialov kažejo kombinacije lastnosti, ki so v klasičnih materialih medsebojno nezdružljive. Mednje štejemo kombinacijo električnega prevodnika in toplotnega izolatorja ter kombinacijo trdote, elastičnosti in majhnega količnika trenja. V pametnih materialih obstaja pojav termičnega spomina, kjer lahko zapišemo bajt digitalne informacije le s temperaturno manipulacijo materiala brez prisotnosti električnega, magnetnega ali elektromagnetnega polja. Zanimivi so tudi materiali s sklopljenimi magnetnimi in električnimi lastnostmi, kjer lahko magnetne lastnosti kontroliramo z električnim poljem in obratno. Delo na raziskovalnem programu je usmerjeno v razvoj in raziskave novih spojin iz razredov kvazikristalov, kompleksnih kovinskih spojin, kovinskih stekel, multiferoičnih materialov, nanomaterialov in nanokompozitov, magnetno frustriranih sistemov, feroelektričnih filmov, tekočih kristalov, fulerenskih derivatov na osnovi ogljika, težkih fermionskih prevodnikov, nekonvencionalnih superprevodnikov in materialov z velikim elektrokaloričnim in termoelastičnim odzivom. Pri raziskavah uporabljamo eksperimentalne metode jedrske magnetne resonance, elektronske paramagnetne resonance, meritve električne prevodnosti, termoelektrične napetosti, Hallovega koeficienta, toplotne prevodnosti, specifične toplote, frekvenčno-odvisne visokoločljivostne kalorimetrije, linearne in nelinearne dielektrične spektroskopije ter metode za meritve magnetnih lastnosti. Med večjimi dosežki skupine velja omeniti odkritje in razvoj termične spominske celice na osnovi kompleksnih kovinskih spojin, v katero smo samo s spreminjanjem temperature uspeli zapisati poljubne ASCII znake, ki predstavljajo tekst v računalnikih. Odkritje obeta razvoj področja termičnega računalništva, kjer matematične operacije izvajamo s spreminjanjem temperature, brez prisotnosti električnega ali magnetnega polja.