Odkrywanie tajemnic magnetyzmu. Badaczka z PG współautorką publikacji w „Nature Physics”
W czasopiśmie „Nature Physics” (IF 18) ukazała się publikacja, której współautorką jest dr inż. Karolina Górnicka z Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej PG. To kolejny artykuł współautorstwa młodej badaczki opublikowany w prestiżowym czasopiśmie.
W czasopiśmie „Nature Physics” (IF 18) ukazała się publikacja, której współautorką jest dr inż. Karolina Górnicka z Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej PG. To kolejny artykuł współautorstwa młodej badaczki opublikowany w prestiżowym czasopiśmie.
Artykuł ukazał się pod tytułem Weakly interacting spinons and tightly bound triplons in the frustrated quantum spin-Peierls chain.
– W naszej pracy badaliśmy CuGeO3, czyli niskowymiarowy materiał kwantowy, który jest jednym z modelowych układów w fizyce magnetyzmu – mówi dr inż. Karolina Górnicka. – To, co czyni go szczególnie ciekawym, to jednowymiarowe łańcuchy jonów miedzi i przejście spin-Peierlsa, poniżej którego dochodzi do dimeryzacji, czyli charakterystycznego parowania spinów w tych łańcuchach.
Do badania tego materiału naukowcy wykorzystali nieelastyczne rozpraszanie neutronów –jedno z najpotężniejszych narzędzi do badania magnetyzmu w materiałach kwantowych.
– Metoda ta pozwala nam zajrzeć do wnętrza kryształu i śledzić dynamikę spinów oraz związane z nimi wzbudzenia. Dzięki pomiarom na monokryształach mogliśmy zobaczyć, jak wzbudzenia te zachowują się w różnych kierunkach krystalograficznych i jak zmieniają się wraz z energią – tłumaczy dr inż. Górnicka. – W ten sposób zaobserwowaliśmy wyraźną zmianę ich charakteru, od słabo oddziałujących spinonów przy wyższych energiach po silnie związane stany, czyli triplony, przy niższych energiach. Połączenie tych wyników z zaawansowanymi obliczeniami pozwoliło nam z kolei pokazać, jak ważną rolę w tym zjawisku odgrywają frustracja magnetyczna i dimeryzacja.
Dr inż. Karolina Górnicka jest adiunktem na Wydziale Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej. Obecnie realizuje trzeci rok stażu podoktorskiego w Oak Ridge National Laboratory (ORNL) w Stanach Zjednoczonych, jednym z największych laboratoriów rządowych na świecie, które odegrało kluczową rolę w Projekcie Manhattan. W styczniu 2027 r. badaczka wróci na Politechnikę Gdańską, gdzie będzie kontynuowała badania w Zakładzie Materiałów Kwantowych w Instytucie Nanotechnologii i Inżynierii Materiałowej na WTiMS PG.