Zameranie

    Výskumné aktivity v oblasti fyziky a techniky nízkych teplôt v Košiciach začali zásluhou Š. Jánoša a jeho spolupracovníkov L. Kováča a J. Grésera na Katedre experimentálnej fyziky PF UPJŠ v polovici 60-tych rokov. Významnou udalosťou v tomto smere bolo prvé skvapalnenie izotopu hélia 4He na tomto pracovisku v r.1968. Nasledovala svojpomocná stavba refrigerátora 3He a refrigerátora 3He-4He, ktoré umožnili dosahovať teploty pod 1 K. Samotný fyzikálny výskum bol v tom čase zameraný na štúdium transportu elektrického náboja a tepla v kovoch vzácnych zemín a v zlúčeninách na báze vzácnych zemín pri nízkych teplotách.
    Po vzniku ÚEF SAV v r. 1969 sa v rámci oddelenia magnetizmu aj v ústave začína vytvárať skupina pracovníkov s orientáciou na fyziku a techniku nízkych teplôt. Sú to poväčšine absolventi PF UPJŠ , ktorí vyrastali pod vedením Š. Jánoša. V druhej polovici 70-tych rokov prichádza za interného pracovníka ústavu aj Š. Jánoš a od 1. 1. 1980 sa stáva prvým vedúcim Oddelenia fyziky nízkych teplôt, ktoré sa v ústave konštituuje ako samostatný útvar. Je lokalizované v priestoroch Katedry experimentálnej fyziky PF UPJŠ, s ktorou má spoločné výskumné laboratóriá a rozsiahlu vedeckú spoluprácu. V rámci tejto spolupráce sa podarilo vybudovať zariadenia umožňujúce dosahovať milikelvinové a submilikelvinové teploty. Vznik samostatného oddelenia fyziky nízkych teplôt urýchlilo aj zavedenie nových experimentálnych metodík, rozšírilo sa spektrum skúmaných materiálov a rozvinulo sa aj teoretické štúdium rôznych problémov z oblasti kondenzovaných látok.
    Veľmi atraktívnu oblasť výskumu tvorí štúdium magnetických vlastností supratekutého 3He metódou jadrovej magnetickej rezonancie a metódou homogénne precesujúcej magnetickej domény pod teplotou 1 mK. Spoločný kolektív pozostávajúci z pracovníkov Katedry experimentálnej fyziky PF UPJŠ a Oddelenia fyziky nízkych teplôt ÚEF SAV (Š. Jánoš, J. Nyéki, P. Skyba, E. Gažo) patrí k neveľkému počtu pracovísk na svete, v ktorých sa takýto náročný experimentálny výskum realizuje. Bázu pre tento výskum tvorí v domácich podmienkach vybudovaný 3He-4He refrigerátor s výkonným difúzne zváraným jadrovým stupňom, ktorý umožňuje dosahovať teploty v okolí 0,1 mK. Ako nevyhnutná súčasť experimentálneho vybavenia pre tento výskum boli v domácich podmienkach vyrobené aj počítačom riadené zdroje prúdu pre supravodivé magnety a bol vypracovaný a zhotovený systém pre automatický zber dát a kontrolu činnosti zariadenia. Kolektív pracujúci v tejto oblasti v Košiciach spolupracuje s viacerými pracoviskami v zahraničí, a to najmä s Ústavom fyzikálnych problémov AV Ruskej federácie v Moskve, s Univerzitou v Bayreuthe (Nemecko), s Národným centrom vedeckého výskumu (CNRS) v Grenobli (Francúzsko), s Univerzitou v Lancasteri a Londýnskou univerzitou (Veľká Británia).
    V oblasti fyziky tuhých látok sa oddelenie koncentruje na štúdium transportných, tepelných, magnetických a optických vlastností materiálov na báze lantanoidov a aktinidov pri nízkych teplotách (K.Flachbart). Pozornosť sa venuje najmä sústavám so silnou elektrónovou koreláciou, ku ktorým patria vysokoteplotné supravodiče, ťažkofermiónové systémy a zmiešanovalenčné systémy. K experimentovaniu v tejto oblasti slúžia 3He-4He refrigerátor s tzv. ”top loading” systémom, umožňujúcim výmenu a ochladzovanie do milikelvinových teplôt, a niekoľko ďalších kryostatov, ktoré umožňujú  meranie pri vyšších teplotách. Od r.1983 sa pri štúdiu týchto problémov  využíva aj metóda mikrokontaktnej a tunelovej spektroskopie (M. Reiffers, P. Samuely), ktoré umožňujú sledovanie elektrón-kvázičasticovej interakcie v kovoch a kovových zlúčeninách a určovanie niektorých parametrov ich elektrónovej a fonónovej štruktúry. Za využitie mikrokontaktnej spektroskopie pri štúdiu elektrón-kvázičasticovej interakcie vo vybraných tuhých látkach bola už v  r. 1988 udelená kolektívu pracovníkov M. Reiffers, P. Samuely, K. Flachbart, Š. Jánoš cena SAV. Optické merania (N. Tomašovičová) sa realizujú na infračervenom spektrometri Bruker, ktorý pracuje v  rozsahu 10 až 10000 cm-1 a umožňuje realizovať merania pri teplotách nad 4,2 K. Teoretická skupina (M. Kupka, P. Farkašovský) sa zaoberá štúdiom silne korelovaných systémov – vysokoteplotných supravodičov a ťažkofermiónových systémov. Aj pri tomto výskume oddelenie intenzívne spolupracuje v ústave s Oddelením fyziky magnetických javov, ďalej s PF UPJŠ a FEI TU v Košiciach, s  CNRS v Grenobli (Francúzsko), s Ústavom Maxa Plancka v Grenobli, s Univerzitou v Bayreuthe (Nemecko), s Fyzikálno-technickým ústavom nízkych teplôt v Charkove a Ústavom problémov materiálového výskumu v Kyjeve (Ukrajina), s Univerzitou v Santanderi, s Univerzitou v Oviede (Španielsko) a s Ústavom Waltera Meissnera (WMI) v Garchingu, Nemecko a s Fyzikálnym ústavom P.N.Lebedeva RAV v Moskve (Ruská federácia).
    Súčasťou experimentálneho vybavenia oddelenia je aj skvapalňovač hélia fy. Cryophysics, ktorý je v prevádzke od r. 1979 a umožňuje zásobovať kvapalným héliom aj iné fyzikálne pracoviská a inštitúcie v Košiciach. Kvapalný dusík, potrebný na nízkoteplotné experimenty, je v posledných rokoch získavaný ako sponzorský príspevok od VSŽ, Oceľ s.r.o., Košice.

 

coldest_place.jpg

Najchladnejšie miesto v strednej Európe

Ústav experimentálnej fyziky SAV
Watsonova 47
040 01 Košice
Slovenská republika
 

Telefón:
+421 55 792 2201
Fax: +421 55 633 62 92
e-mail: sekr@saske.sk

 

Click for Kosice, Slovakia Forecast