Spin and charge dynamics in solids and nanostructures  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
49881
Type NI
Principal investigator MIHÁLY, György
Title in Hungarian Spin- és töltésdinamika szilárd testekben és nanoszerkezetekben
Title in English Spin and charge dynamics in solids and nanostructures
Panel Natural Sciences large proposals
Department or equivalent Department of Physics (Budapest University of Technology and Economics)
Participants Csonka, Szabolcs
Csontos, Miklós
Demkó, László
Dóra, Balázs
Fazekas, Patrik
Halbritter, András
Jánossy, András
Kézsmárki, István
Murányi, Ferenc
Nagy, Kálmán
Quintavalle, Dárió
Radnóczi, Katalin
Simon, Ferenc
Ványolos, András
Virosztek, Attila
Zawadowski, Alfréd
Starting date 2005-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 74.240
FTE (full time equivalent) 14.61
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Napjaink szilárdtestfizikai kutatásainak központi területét jelentik azok a kvantum-jelenségek, amelyekben az elektron töltése és spinje egyaránt lényeges szerepet játszik. A projekt keretében ilyen jelenségeket tanulmányoztunk hagyományos módszerekkel (ESR spektroszkópia, elektromos és mágneses mérések), valamint olyan új spektroszkópia eljárásokkal, melyek nanotechnológiai megoldásokat alkalmaznak (alagút- és pont-kontaktus-spektroszkópia, Andrejev-spektroszkópia). A kísérleti és elméleti módszerekkel vizsgált anyagcsaládok egzotikus alapállapottal rendelkező erősen anizotrop kölcsönható elektronrendszerek, mint például: i, szupravezető átalakulás közelében lévő kuprátok, ii., ritkaföldfém vegyületek nem-konvencionális sűrűséghullámai, illetve iii., átmeneti fém oxidok a kvantum kritikus pont tartományában. A legfontosabb új eredmények a versengő kölcsönhatású rendszerek fázisdiagramjára, az antiferromágneses anyagok spin-gerjesztéseinek közvetlen meghatározására, valamint ferromágneses anyagokban a töltéshordozók spin-polarizáltságának mérésére vonatkoznak. Ez utóbbi, az alapvetően új nanotechnológiai méréstechnika alkalmazása mellett, a modern kvantum elméletek nanoszerkezetekre történő kiterjesztését is igényelte. Az eredményeket nívós nemzetközi folyóiratokban közöltük. A 40 kiemelt publikáció között 6 db. Physical Review Letters és 27 db. Physical Review B cikk szerepel.
Results in English
Electrons have spin and charge, and the quantum phenomena where both of these properties are relevant represent the hottest subjects in condensed matter research today. We investigated these features by bulk characterization methods (ESR spectroscopy, transport and magnetization measurements) supplemented with novel spectroscopic ones utilizing nanotechnology (tunneling-, point-contact, and Andreev-spectroscopy). Highly anisotropic interacting electron systems with exotic ground states have been studied both experimentally and theoretically. The prime examples are: i., cuprates in the vicinity of a superconducting transition, ii., rare-earth compounds with unconventional density waves and iii., transition metal oxides close to a quantum critical point. The most important new results deal with the determination of phase diagrams for systems of competing interactions, direct measurement of spin excitations in antiferromagtic structures, and determination of spin polarization of the charge carriers in ferromagnetic structures. The latter required novel nanoscale techniques, and the application of quantum theories for nanostructures. The results were published leading scientific journals. The top 40 publication include 6 Physical Review Letters and 27 Physical Review B papers.
Full text http://real.mtak.hu/2041/
Decision
Yes





 

List of publications

  
M. Csontos , J. Balogh, D. Kaptás, L.F. Kiss, A. Kovács and G. Mihály: Magnetic and transport properties of Fe-Ag granular multilayers, Phys. Rev. B 73, 184412, 2006
I. Kézsmárki, G. Mihály, R. Gaál, N. Barisic: Pressure induced suppression of the singlet insulator phase in BaVS3: an infrared optical study, Phys. Rev. B 71, 193103, 2005
B. Dóra, A. Ványolos, K. Maki and A. Virosztek: Gapped optical excitations from gapless phases: Imperfect nesting in unconventional density waves, Phys. Rev. B 71, 245101, 2005
B. Dóra, A. Ványolos and A. Virosztek: The pseudogap phase in (TaSe_4)_2I, Phys. Rev. B 73, 125110, 2006
B. Dóra, K. Maki and A. Virosztek: Magnetotransport in d-wave density waves, Europhys. Lett. 72, 624, 2005
J.K. Yanson, O.I. Shklyarevskii, Sz. Csonka, H. van Kempen, S. Speller, A,I. Yanson and J.M. van Ruitenbeek: Atomic-size Oscillations in Conductance Histograms for Gold Nanowires and the Influence of Work Hardening, Phys. Rev. Lett. 95, 256806, 2005
F. Simon, H. Kuzmany, B. Náfrádi, T. Fehér, L. Forró, F. Fülöp, A. Jánossy, L. Korecz, R. Rockenbauer, F. Hauke, and A. Hirsch: Magnetic fullerenes inside single-wall carbon nanotubes, Phys. Rev. Lett. 97, 136801, 2006
F. Simon, H. Kuzmany, J. Bernardi, F. Hauke, and A. Hirsch: Encapsulating C59N azafullerene derivatives inside single-wall carbon nanotubes, Carbon 44, 1958, 2006
B. Dóra: Fermi edge singularity in the SU(N) Wolff model, Phys. Rev. B 73, 125113, 2006
K. Lenz, H. Wende, W. Kuch, K. Baberschke, K. Nagy and A. Jánossy: Two-magnon scattering and viscous Gilbert coupling in ultrathin ferromagnets, Phys. Rev. B 73, 144424, 2006
A. Ványolos, B. Dóra, and A.. Virosztek: Unconventional charge density wave driven by electron-phonon coupling, Phys. Rev. B 73, 165127, 2006
F. Simon, R. Pfeiffer, and H. Kuzmany: Temperature dependence of the optical excitation life-time and band-gap in chirality assigned semiconducting single-wall carbon nanotubes, Phys. Rev. B 74, 121411, 2006
B. Dóra: Wiedeman-Frantz law in the SU(N) Wolff model, Phys. Rev. B 74, 161101, 2006
L. Mihály, T. Fehér, B Dóra, B. Náfrádi, H. Berger, and L. Forró: Spin resonance in the ordered magnetic state of Ni5(TeO3)4Cl2, Phys. Rev. B 74, 174403, 2006
G. Klupp, P. Matus, D. Quintavalle, L.F. Kiss, E. Kovats, N.M.Nemes, K. Kamaras, S. Pekker, A. Janossy: Phase segregation on the nanoscale in Na2C60, Phys. Rev. B 74, 195402, 2006
F. Simon and H. Kuzmany: Growth of single wall carbon nanotubes from 13C isotope labelled organic solvents inside single wall carbon nanotube hosts, Chem. Phys. Lett. 85-88, 425, 2006
F. Simon: Studying single wall carbon nanotubes through encapsulation: from optical methods until magnetic resonance, J. Nanoscience and Nanotechnology, 7, 1197, 2007
O. Újsághy, L. Szunyogh and A. Zawadowski: Revised theory of magnetic impurity surface anisotropy in metallic host, Phys. Rev. B 75, 064425, 2007
 A. Ványolos, B. Dóra , K. Maki, and A. Virosztek: Impurity scattering in unconventinal density waves: non-crossing approximation for arbitrary scattering rate, New J. Phys. 9, 216, 2007
H. Rauf, T. Pichler, R. Pfeiffer, F. Simon, H. Kuzmany, and V. N. Popov: Detailed analysis of the Raman response of n-doped double-wall carbon nanotubes, Phys. Rev. B 74, 235419, 2006
S. de Brion, C. Darie, M. Holzapfel, D. Talbayev, L. Mihály, F. Simon, A.Jánossy, and G. Chouteau: Spin excitations in the antiferromagnet NaNiO2, Phys. Rev. B 75, 094402, 2007
F. Simon, F. Murányi, T. Fehér, A. Jánossy, L. Forró, C. Petrovic, S.L. Bud'ko, P.C. Canfield: Spin-lattice relaxation time of conduction electrons in MgB2, Phys. Rev. B 76, 024519, 2007
V. Zolyomi, F. Simon, A. Rusznyak, R. Pfeiffer, H. Peterlik, H. Kuzmany, and J. Kurti: Inhomogeneity of 13C isotope distribution in isotope engineered carbon nanotubes: Experiment and theory, Phys. Rev. B 75, 195419, 2007
B. Dóra: Local phonon mode in a fermionic bath, and its relation to Kondo effect, Phys. Rev. B 75, 245113, 2007
B. Dóra and P. Thalmeier: Reentrant Kondo effect in Landau-quantized graphene: Influence of the chemical potential, Phys. Rev. B 76, 115435, 2007
B. Dóra and P. Thalmeier: Magnetotransport and thermoelectricity in Landau-quantized disordered graphene, Phys. Rev. B 76, 035402, 2007
B. Dóra, K. Ziegler, and P. Thalmeier: On the effect of weak disorder on the density of states in graphene, Phys. Rev. B accepted for publication, 2007
A. Halbritter, P. Makk, Sz. Csonka, and G. Mihály: Huge negative differential coductance in Au-H2 molecular nanojunctions, Phys. Rev. B 77, 075402, 2008
Ferenc Simon, Herwig Peterlik, Rudolf Pfeiffer, Johannes Bernardi, and Hans Kuzmany: Fullerene release from the inside of carbon nanotubes: A possible route toward drug delivery, Chem. Phys. Lett. 445, 288, 2007
B. Dóra: Boundary effect on CDW: Friedel oscillations, STM image, Europhys. Lett. 70, 362, 2005
M. Csontos, T. Wojtowicz, X. Liu, M. Dobrowolska, B. Jankó, J.K. Furdyna and G. Mihály: Magnetic scattering of spin polarized carriers in (In,Mn)Sb dilute magnetic semiconductor, Phys. Rev. Lett. 95, 227203, 2005
I. Kézsmárki, G. Mihály, R. Gaál, N. Barisic, A. Akrap, H. Berger, L. Forró, C.C. Homes and L. Mihály: Separation of orbital contributions to the optical conductivity in BaVS3, Phys. Rev. Lett. 96, 186402, 2006
L. Mihály, B. Dóra, A. Ványolos, H. Berger, and L. Forró: Spin-Lattice Interaction in the Quasi-One-Dimensional Helimagnet LiCu2O2, Phys. Rev. Lett. 97, 067206, 2006
B. Dóra, M. Gulácsi, F. Simon, and H. Kuzmany: Spin gap and Luttinger liquid description of the NMR relaxation in carbon nanotubes, Phys. Rev. Lett. 99, 166402, 2007
Sz. Csonka, A. Halbritter and G. Mihály: Pulling gold nanowires with a hydrogen clamp, Phys. Rev. B 73, 075405, 2006
A. Jánossy, K. L. Nagy, T. Fehér, L. Mihály and A. Erb: Search for Stripes in Lightly Hole Doped YBCO by ESR and IR Transmission, Phys. Rev. B 75, 024501, 2007
P. Fazekas, N. Barisic, I. Kezsmarki, L. Demko, H. Berger, L. Forro, G. Mihály: Magnetic-field-induced transition in BaVS3, Phys. Rev. B 75, 035128, 2007
L. Borda, K. Vladár and A. Zawadowski: Theory of a resonant level coupled to several conduction electron channels in equilibrium and out-of-equilibrium, Phys. Rev. B 75, 125107, 2007
B. Dóra, K. Maki, A. Virosztek and A. Ványolos: Pszeudogap enhancement due to magnetic impurities in d-density waves, Phys. Rev. B 75, 132504, 2007
B. Dóra, A. Ványolos and A. Virosztek: Local density of states and Friedel oscillations around nonmagnetic impurity in unconventional density waves, Phys. Rev. B 75, 193101, 2007



Back »