Dla studentów

Promotor: dr hab. Orest Pavlosiuk

Dane kontaktowe:   

Opis:

Semimetale topologiczne stanowią jeden z najbardziej dynamicznie rozwijających się obszarów współczesnej fizyki ciała stałego. Dzięki swojej topologicznie nietrywialnej strukturze elektronowej, semimetale topologiczne wykazują szereg intrygujących właściwości fizycznych, w tym niezwykłe właściwości transportu elektronowego. Właściwości te są ważne nie tylko z punktu widzenia fizyki fundamentalnej, ale również ze względu na duży potencjał aplikacyjny tych materiałów, między innymi w spintronice, technologiach kwantowych oraz technologiach związanych z produkcją zielonej energii elektrycznej z ciepła odpadowego.

Pomimo intensywnych badań wiele mechanizmów odpowiedzialnych za wyjątkowe właściwości transportowe semimetali topologicznych pozostaje nadal niewyjaśnionych. Celem pracy doktorskiej będzie eksperymentalne zbadanie oraz określenie mechanizmów leżących u podstaw anomalnego transportu elektronowego w semimetalach topologicznych, ze szczególnym uwzględnieniem efektów magneto-termoelektrycznych. Badania będą obejmowały pomiary oporu elektrycznego, efektu Halla, magnetooporu oraz efektów termoelektrycznych (efektów Seebecka i Nernsta) w szerokim zakresie temperatur i pól magnetycznych. Ważnym elementem pracy będą również badania oscylacji kwantowych, umożliwiające eksperymentalne wyznaczenie kształtu powierzchni Fermiego oraz parametrów transportu elektronowego badanych materiałów. Przedmiotem badań będą zarówno dobrze znane semimetale topologiczne, jak i nowe materiały o potencjalnie topologicznie nietrywialnej strukturze elektronowej. Rozwiązanie postawionego problemu naukowego przyczyni się do lepszego zrozumienia fizyki materiałów topologicznych oraz pozwoli wskazać kierunki projektowania nowych materiałów o określonych właściwościach funkcjonalnych.

Tematyka pracy doktorskiej będzie odpowiednia dla osób zainteresowanych eksperymentalną fizyką ciała stałego, materiałami kwantowymi oraz transportem elektronowym. Realizacja pracy umożliwi zdobycie doświadczenia w nowoczesnych technikach eksperymentalnych oraz specjalistycznej wiedzy i kompetencji w zakresie fizyki materiałów topologicznych. Uzyskane w ramach pracy wyniki będą publikowane w renomowanych czasopismach naukowych oraz prezentowane na prestiżowych konferencjach naukowych.