Dualne właściwości materiałów
Teoria cieczy Landaua–Fermiego służy do opisywania stanu metali w niskich temperaturach i opiera się na koncepcji niezależnych cząstek. Gdy jednak mamy do czynienia z silnymi oddziaływaniami między cząstkami, teoria nie sprawdza się już tak dobrze i potrzebne są nowe koncepcje. Przykładowo, zewnętrzne ciśnienie może powodować zbliżenie się cząstek, takich jak elektrony, i wywołać silne oddziaływania skutkujące narodzeniem się nowych struktur. W celu wyjaśnienia różnych zachowań elektronów w ciałach stałych powstał finansowany przez UE projekt "Electronic instabilities in clean materials with strong correlations" (EICMSC) . Naukowcy przeprowadzili badania w warunkach wysokiego ciśnienia, aby odpowiednio dostroić takie materiały o wzorach chemicznych NiS2, CePt2In7 i LaAgSb2. Uczestnicy projektu opracowali nowe komory testowe w celu przeprowadzenia pomiarów elektrycznych po poddaniu próbek działaniu wysokiego ciśnienia. Opracowano metody skupionej wiązki jonowej, umożliwiające cięcie próbek o wielkości poniżej 100 mikronów. NiS2, będący izolatorem, przetestowano ze względu na jego niestabilność magnetyczną i przekształcanie się w metal pod wpływem wysokiego ciśnienia. Techniki rozpraszania promieniowania rentgenowskiego i pomiary wysokociśnieniowej oporności elektrycznej pomogły w przeanalizowaniu zmian w strukturze elektronowej po przyłożeniu ciśnienia. W niskich temperaturach zachodzi porządkowanie magnetyczne CePt2In7, ale w warunkach wysokiego ciśnienia związek przechodzi w stan nadprzewodzący. Nadprzewodnictwo to stan, w którym elektryczność jest przewodzona bez straty energii. LaAgSb2 przypomina CePt2In7, ale w niskich temperaturach ma stan o uporządkowanych ładunkach. Naukowcy dokonali dokładnych pomiarów oporności elektrycznej i struktury elektronowej, między innymi przy pomocy techniki oscylacji kwantowych, aby przetestować materiały pod kątem nadprzewodnictwa w warunkach wysokiego ciśnienia. Prace prowadzone w ramach projektu pozwoliły na znacznie lepsze zrozumienie zmian zachodzących w strukturze elektronowej wybranych materiałów w warunkach wysokiego ciśnienia. Odkrycia te mogą znaleźć zastosowanie w tak różnych dziedzinach, jak transport, elektronika, komunikacja, energetyka czy informatyka.
