Proiectul este focalizat asupra obținerii, cercetării și modelării materialelor noi bi- și tridimensionale cu proprietăți magnetice, optice și dielectrice/semiconductoare dirijate, sintezate în baza metalelor de tranziție pentru aplicații în spintronică, opto- și nanoelectronică. Obiectele de studii sunt următoarele: (i) materialele magnetice polare cu structura spinel lacunară AB₄X₈ (A=Ga, Al, Ge; B=V, Nb, Ta; X=S, Se) cu obiecte spin-vortex de tip skyrmion cu dimensionalitate nanometrică; (ii) compușii polari Me₂Mo₃O₈ (Me=Mn, Fe, Co) cu structura hexagonală; (iii) cristalele stratificate, nanolamelele exfoliate și filmele ultrasubțiri bidimensionale (2D) ale dicalcogenizilor metalelor de tranziție TX₂ (T=Mo, W; X=S, Se), pure, dopate cu metale de tranzitie și intercalate cu molecule de halogeni, precum și heterostructurile semiconductoare lamelare de tip van der Waals, formate de nanofolii/filme 2D cu compozitie diferita; (iv) sistemele moleculare, care manifestă tranziții de spin sub acțiunea externă. Proprietățile monocristalelor perfecte masive (3D) ale compușilor magnetici și celor lamelari TX₂, nanofoliilor cristaline și ale heterostructurilor van der Waals obținute vor fi studiate în vederea elucidării mecanismelor de formare a stărilor skyrmion, interacțiunilor de schimb magnetic, stărilor electronice fundamentale și ale celor excitate, ordonării orbitale și feroelectrice, originei memoriei Mott, excitonilor liberi și legați în nanofoliile 2D, proceselor de recombinare a purtătorilor de sarcină și a fenomenelor optice emergente la interfața sistemelor lamelare. Se vor aplica metode avansate de cercetare ca magnetometria SQUID, propagarea ultrasunetului în câmpuri magnetice puternice (până la 70T), împrăștierea neutronilor, microscopia atomică de forță, spectroscopiile: optică
(inclusiv în domeniile IR și THz), magneto-optică, Raman și fotoluminescentă, precum și tehnici de caracterizare optic-neliniare. Pentru descrierea proprietăților magnetice și spectroscopice ale materialelor obținute pe parcursul derulării proiectului vor fi elaborate modele teoretice generalizate, amplificate cu calcule DFT. La fel vor fi descrise proprietățile materialelor cu stări comutabile pe baza clusterilor mono-, tri- și tetranucleari ale metalelor de tranziție, care manifestă crossover de spin sau tranziții de spin induse de transfer de sarcină. Aceste modele vor lua în considerație transferul electronic, superschimbul, cuplajul vibronic și interacțiunile cooperative. Vor fi elucidate mecanismele de formare a efectelor de comutație. Proiectul va uni eforturile experimentatorilor și teoreticienilor, conduși de cercetători notorii în domeniile fizicii solidului și științei materialelor (inclusiv nanomaterialelor), în teoria interacțiunilor magnetice și vibronice, fenomenelor cooperative și calculelor mecanico-cuantice.

Executori Rapoarte activitate