Projekt NCN OPUS 30 ST
W ramach konkursu, rozstrzygniętego w czerwcu 2026 roku, Narodowe Centrum Nauki przyznało mi 1.68 mln zł na realizację 4-letniego projektu badawczego pt. "Poza twierdzenie Andersona: wpływ nieporządku na elektrony, fonony i nadprzewodnictwo w złożonych stopach" (nr 2025/59/B/ST3/01621).
Pomysł projektu wyewoluował z wcześniej zrealizowanego grantu NCN Sonata Bis, dzięki któremu zobaczyliśmy jak złożonym problemem jest opis nadprzewodnictwa w wieloskładnikowych stopach i że temat ten nie jest obecnie dobrze zrozumiany,
W projekcie badać będziemy wpływ nieporządku na nadprzewodnictwo
stopów (od binarnych do układów wysokoentropowych) w czterech
nurtach:
- WP1 – Elektrony: Obliczenia struktury elektronowej, funkcji spektralnych Blocha, czasów rozpraszania oraz właściwości transportowych reprezentatywnych stopów dwuskładnikowych i stopów o wysokiej entropii (HEA) z wykorzystaniem metody KKR-CPA. Ilościowa ocena siły nieporządku oraz klasyfikacja materiałów do reżimów słabego, pośredniego i silnego rozpraszania na podstawie kryteriów takich jak relacja czasów rozpraszania do częstości Debye'a oraz rozmycia pasm do szerokości przerwy nadprzewodzącej.
- WP2 – Fonony: Obliczenia dynamiki sieci w nieuporządkowanych stopach z wykorzystaniem superkomórek SQS, z uwzględnieniem lokalnej relaksacji struktury. Wyznaczenie widm fononowych oraz poszerzenia modów fononowych wywołanego nieporządkiem; rozdzielenie wkładów pochodzących od fluktuacji mas atomowych, stałych siłowych i lokalnych zniekształceń strukturalnych, a także weryfikacja parametrów opisowych, takich jak parametr fluktuacji masy.
- WP3 – Oddziaływanie elektron–fonon: Obliczenia z pierwszych zasad elementów macierzowych oddziaływania elektron–fonon oraz funkcji spektralnych Eliashberga. Wyznaczenie stałej sprzężenia elektron-fonon oraz charakterystycznych częstotliwości fononowych dla reprezentatywnych stopów dwuskładnikowych i HEA, z wyjściem poza stosowane wcześniej oszacowania oparte na metodzie RMTA.
- WP4 – Nadprzewodnictwo: Modelowanie fazy nadprzewodzącej z wykorzystaniem teorii funkcjonału gęstości dla nadprzewodników (SCDFT) oraz izotropowej i anizotropowej teorii Eliashberga, rozszerzonych o opis nieporządku w przybliżeniu Borna i formalizmie macierzy rozpraszania. Obliczenie temperatury krytycznej (Tc), skoku ciepła właściwego oraz pól krytycznych na podstawie wyników uzyskanych w WP1–WP3, a także opracowanie uproszczonych wzorów na (T_c), uwzględniających wpływ nieporządku.
Zespół projektu: Andrzej Kądzielawa, Paweł Wójcik, Bartlomiej Wiendlocha oraz 3 osoby w trakcie rekrutacji. Środki, przyznane do realizacji projektu, będą przeznaczone m.in. na zakup wieloprocesorowego serwera obliczeniowego z dużym zasobem pamięci RAM, oprogramowanie, stypendia dla doktorantów i magistrantów, wyjazdy na konferencje, materiały i sprzęt komputerowy.
Rysunek: Powstawanie silnie sprzężonego, anizotropowego nadprzewodnictwa w stopie Pb-Bi (wynik z projektu Sonata Bis).