Tudományos eredmények

Ezen az oldalon Intézetünk kutatói által elért fontosabb tudományos eredményekről olvashat rövid összefoglalót.

Szilárdtestelméleti kutatások

A szilárdtestek elektronszerkezetének kutatása során befejeztük az ún. exact muffin-tin orbitals (EMTO) elméleten alapuló módszer kidolgozását. Az új módszerrel első alkalommal nyílt lehetőség a két vagy több komponensű rendezetlen ötvözetek tömbi (pl. állapot egyenlet, kristályszerkezet, rugalmas állandók, rácshibák) és felületi (pl. felületi szegregáció, felületi energia, felületi feszültség) tulajdonságainak első elvekből kiinduló tanulmányozására

Kvantumoptika és kvantuminformatika

A kvantumoptikai kutatások tárgya a fény-anyag kölcsönhatás mikroszkopikus szintjén az erős csatolás tartománya, amelyet kisméretű optikai eszközökbe, például rezonátorba vagy szűk keresztmetszetű hullámvezetőbe helyezett atomok valósítanak meg. Kidolgoztuk a  „rezonátoros hűtés” módszerét, ami   tetszőleges polarizálható részecske, például összetett molekulák  termikus mozgásának hatékony csillapítására szolgál. Megadtuk egy rezonátor terében mozgó polarizálható részecske kvantumelméletét. A kutatómunka másik fő vonala az erősen csatolt rezonátor-módus által közvetített atom-atom kölcsönhatásból származó kollektív hatások vizsgálatát célozta meg.

A polikristályos megszilárdulás térelméleti modellezése

A környezetünkben előforduló szilárd anyagok jelentős része polikristályos, azaz nagyszámú kristályszemcséből épül fel, melyek az olvadék hűlése során jönnek létre. A polikristályos megszilárdulás modellezésére a fázismező elmélet olyan speciális változatát dolgoztuk ki, mely alkalmas a különböző kristálytani orientációval homogén ill. heterogén módon létrejövő kristálycsírák képződésének és növekedésének leírására 2 és 3 dimenzióban Az elmélet segítségével elsőként sikerült modellezni olyan komplex, gyakorlati szempontból is fontos polikristályos megszilárdulási formák kialakulását, mint a számos anyagcsaládban előforduló szferolitoké, a rendezetlen dendriteké, ill. a fraktálszerű polikristályos alakzatoké.

Komplex folyadékok kutatása

Előállítottunk számos új kémiai szerkezetű (pl. banán alakú és/vagy deuterizált) folyadék-kristály vegyületet. A „banán” nematikus fázisában óriás flexoelektromos effektust találtunk. Optikai módszerekkel  tanulmányoztuk a folyadékkristályok határfelületi kölcsönhatásait (direktorcsúszás) és mintázatképző folyamatait (viszkózus ujjasodás, elektrokonvekció). A kísérleti eredményeket az elméleti számításokkal egybevetve rámutattunk arra, hogy milyen fontos a flexoelektromosság szerepe az elektrokonvekcióban.

Fémes rétegszerkezetek előállítása elektrokémiai módszerekkel

E kutatási irányon belül az elsődleges cél olyan fémes rétegszerkezetek előállítása volt, amelyekben mágneses és nem-mágneses rétegek váltakoznak egymással, és az egyes rétegek vastagsága csupán néhány atomi réteg, azaz nanométeres skálájú. A rétegszerkezetek elektrokémiai úton történő előállítására olyan módszert dolgoztunk ki, amelynek segítségével egyetlen fürdőből mindkét típusú réteget optimális módon tudjuk létrehozni. Az elektrokémiai leválasztással kapott multirétegek mélységi komponens-eloszlásának mérése útján a mágneses fémek együttleválási folyamatainak részleteiről is pontos kép kapható.