Struktura na mezoskali i svojstva materijala
Istraživanja u području struktura na mezoskali i svojstava materijala uključuju istraživanja niskoenergijskih pobuđenja u neuređenim sustavima, od stakala, posebno metalnih stakala, preko nanokristaliničnih materijala do kristalnih sustava s kolektivnim osnovnim stanjima poput vala gustoće naboja ili spina kod kojih se nered javlja na razini superstrukture. Dodatan razvoj istraživanja u ovom području na Institutu za fiziku očekuje u obliku sveobuhvatnog i sustavnog istraživanja kroz aktivnosti Centra izvrsnosti za napredne materijale i senzore (CEMS) čija je istraživačka jedinica Grafen i srodne dvodimenzionalne strukture bazirana na Institutu, dok znanstvenici s Instituta sudjeluju i u radu istraživačke jedinice Novi funkcionalni materijali.
CEMS se bavi razvojem naprednih materijala i struktura, posebno onih koji se mogu primijeniti i u drugim domenama temeljne i primijenjene znanosti. Istraživačke jedinice CEMS-a u kojima sudjeluje IF fokusirane su na pripremu, karakterizaciju i funkcionalizaciju materijala za nove senzore, elektroničke i optoelektroničke elemente, solarne ćelije i termoelektrične elemente. Ovi materijali, s jedne strane, uključuju 2D materijale, posebno grafen, čija funkcionalna svojstva dolaze do izražaja u različitim hetero-strukturama poput tranzistora, a s druge strane obuhvaćaju širok spektar nanostrukturiranih oksida, poluvodiča i metala. Unatoč činjenici kako su istraživačke aktivnosti CEMS-a usmjerene na primjenjivosti različitih pripremljenih materijala, potpuno razumijevanje njihove funkcionalnosti zahtijeva širok spektar metoda karakterizacije u okviru bazične fizike kondenzirane materije. Budući da se značajne nove pojave u predmetnim materijalima javljaju na mezoskali, kroz međudjelovanje velikog broja čestica, svojstvena se pobuđenja u takvim složenim nadstrukturama javljaju na niskim energijama. Proučavanje takvih pobuđenja moguće je tek na niskim temperaturama, gdje se značajno umanjuje utjecaj nekoherentnih termičkih pobuđenja na odziv kolektivnih stanja. Aktivnosti KaCIF-a omogućit će istraživanje i karakterizaciju uzoraka na vrlo niskim temperaturama i u u vrlo visokim magnetskim poljima koristeći novu vrhunsku znanstveno-istraživačku opremu i specifične niskotemperaturne tehnike razvijene u pojedinim laboratorijima Instituta za fiziku.