Zrozumieć tlenki metali przejściowych Tlenki zawierające tlenki metali przejściowych posiadają wyjątkowe właściwości, od nadprzewodnictwa po ferroelektryczność, dzięki czemu są przedmiotem intensywnych badań. Aby lepiej poznać te niezwykłe materiały, potrzebne są nowe metody, z których będą mogły korzystać kolejne pokolenia naukowców. Technologie przemysłowe © Thinkstock Aby je stworzyć, siedem instytucji akademickich połączyło siły i opracowało multidyscyplinarne środowisko, umożliwiające grupie młodych uczonych prowadzenie innowacyjnych badań nad tlenkami metali przejściowych. Sieć kształcenia zawodowego "Spin and orbital physics’: Research of advanced new oxides" (SOPRANO) dała studentom studiów doktoranckich możliwość badania zagadnień będących przedmiotem ich prac z szerszej perspektywy, dzięki połączeniu doświadczenia chemików i fizyków zajmujących się ciałami stałymi oraz wykorzystaniu szeregu technik eksperymentalnych i metod teoretycznych. 27 doktorantów i 7 badaczy z tytułem doktora otrzymało stypendia programu Marie Curie z przeznaczeniem na prowadzenie badań w jednej z instytucji uczestniczących. Ponadto program wymiany pomógł w ocenie wyników prowadzonych przez nich badań dzięki sfinansowaniu krótkich pobytów w instytucjach wchodzących w skład sieci. W ramach sieci SOPRANO szkolenie poprzez praktyczne badania stanowiło idealną okazję do zdobycia uznania w świecie nauki. Stypendyści zajmowali się wieloma różnymi zagadnieniami (synteza ciała stałego przy pomocy różnych technik; badanie struktury przy użyciu dyfrakcji rentgenowskiej i neutronowej czy transmisyjnej mikroskopii elektronowej; badanie właściwości makroskopowych, takich jak magnetyzm i transport; analiza spektroskopowa przy pomocy spektroskopii metodą absorpcji rentgenowskiej, fotoemisyjnej lub ramanowskiej oraz badania teoretyczne z wykorzystaniem obliczeń struktury pasma), a wyniki badań SOPRANO opisywano w licznych publikacjach na łamach renomowanych czasopism. Najważniejszym rezultatem projektu SOPRANO jest to, że stypendyści dysponują teraz językiem naukowym wypracowanym przy pomocy technik eksperymentalnych oraz wspólnym aparatem teoretycznym umożliwiającym badanie tych zagadnień (zależności między spinem i stanem orbitalnym a środowiskiem kationu metalu przejściowego, znaczenie korelacji między elektronami, zależności między właściwościami strukturalnymi, elektronicznymi i magnetycznymi, oddziaływania między nośnikami i fotonami itp.). Ten wspólny język oraz szeroki wachlarz właściwości, technik i materiałów stanowiły jeden z fundamentów ich szkolenia i będą odgrywać istotną rolę w ich przyszłej pracy zawodowej. W projekt zaangażowani byli wybitni europejscy naukowcy zajmujący się chemią i fizyką ciał stałych. Partnerom udało się przezwyciężyć problem rozdrobnienia badań nad tlenkami metali przejściowych oraz stworzyć masę krytyczną, którą mogą wykorzystać młodzi badacze. Uczeni, którzy zostali przeszkoleni w ramach sieci, pracują obecnie w instytucjach naukowych. Słowa kluczowe Tlenki metali przejściowych, fizyka orbitali, magnetyzm, nadprzewodnictwo, ferroelektryczność, multiferroiczność, termoelektryczność, magnetokaloryczność, chemia ciała stałego, elektrochemia