Өндөр чанартай хайлш нь эрчим хүчний үүсгүүрийн бүх төрөл, түүний дотор цөмийн, нөхөн сэргээгдэх, болон дулааны эрчим хүчний технологийн үндэс суурь болдог. Тухайлбал, эрчим хүчний салбарын үр ашиг өндөр, урсгал зардал багатай байх эсэх нь хөнгөн боловч бат бөх, зэвэрч мууддаггүй, урт настай хайлшаар хийсэн зуух, турбин, сэнс, дамжуулах хоолой хэрэглэхээс шууд хамаарна. Улмаар уул уурхай болон аж үйлдвэр, өндөр технологийн бүх салбарт сайн чанарын хайлшны хэрэгцээг тоочиж баршгүй. Түүнчлэн, хайлшны физик шинж чанарыг муутгалгүй найрлагад нь ордог үнэт металлын орцыг багасгах, эсвэл бүр солих явдал орчин үеийн өндөр технологи, эдийн засгийн тэлэлт, улс орнуудын стратегийн өрсөлдөх чадвар болон геополитикийн тулгамдсан асуудал болоод байна. Хатуу биеийн физик шинж чанарын судалгаа нь МУИС-ийн Физикийн Тэнхимд олон арван жилийн турш амжилттай хөгжиж ирсэн. Чухам энэ салбарт МУИС-ийн олон профессор дэлхийн олон орны хүрээлэн, их сургуулиудад эрдмийн зэрэг хамгаалсанаар өдгөө МУИС-ийн Физикийн Тэнхимийн эрдэм шинжилгээний тэргүүлэх чиглэлүүдийн нэг болжээ. Үүн дотор хагас дамжуулагч, нимгэн хальсны оптик болон цахилгаан шинж чанар, гадаргын физик шинж чанарын судалгааны чиглэлүүд түлхүү хийгдэж ирсэн. Энэ төслөөр бид өндөр чанарын хайлшны судалгааг МУИС-ийн Физикийн Тэнхимд шинээр хөгжүүлэхэд онцгой анхаарах болно. Тус тэнхимд хатуу биеийн физикийн судалгаа өндөр хөгжсөн, материал судлалд хатуу биеийн квант онолын тооцооллын арга хэрэглэх ажлууд эрчимтэй хийгдэж байгаа нь энэ төслийг амжилттай эхлүүлэх үндсэн нөхцөл болж байна. Дэлхийн хамгийн нэр хүндтэй хүрээлэнгүүд сүүлийн хэдэн арван жилийн турш өндөр чанартай хайлшны судалгааг стратегийн чиглэлдээ оруулж ирсэн бөгөөд энэ чиглэлийн судалгааны арга техникт олон шинэ дэвшил хийгдэж байна. Эдгээр нэн орчин үеийн шинжлэх ухаан, технологийн дэвшлийг МУИС-ийн Физикийн тэнхим анхааралдаа авч эрдэмтдийнхээ энэ чиглэлд хийж буй ажлыг дэмжих нь МУИС-н стратегийн төлөвлөгөөнд бүрэн нийцэх төдийгүй манай улсын судалгаа шинжилгээний чадавхи, технологи нутагшуулах, зах зээлд өрсөлдөх чадварт нэгэн хувь нэмэр болох юм.

9Be цөмийн бүтцийг 8Be+n хоёр кластерийн эсвэл α+α+n гурван кластерийн систем шигээр загварчилан онолын тооцооллыг хийсээр ирсэн. 9Be цөмийн эхний өдөөгдсөн 1/2+ төлөв нь резонанс эсвэл виртуал шинж чанартай болох талаар онол болоод туршлагын физикчид удаан хугацааны турш нэгдсэн нэг дүгнэлтэнд хүрч чадахгүй байсан. 2016 онд бид 9Be цөмийн бүтцийг α+α+n гурван кластерийн загвар болон комплекс скайлингийн арга (КСА) ашиглан фото-цөмийн урвалыг тооцоолох замаар тодорхойлсон. Гарган авсан үр дүнгүүд маань 9Be цөмийн эхний өдөөгдсөн 1/2+ төлөв нь 8Be+n гэсэн хоёр кластерийн бүтэцтэй виртуал төлөв болохыг харуулж байгаа бөгөөд фото-цөмийн урвалы огтлолын үр дүнд анализ хийснээр 8Be+n хоёр кластерийн босго энергийн орчимд байрлах пик цөмийн бүтцийн судалгаанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг тогтоосон. КСА-аар виртуал төлвийг шууд тодорхойлох боломжгүй. Хэдий тийм ч бид КСА-аар виртуал төлвийг тодорхойлох шинэ аргачлал боловсруулан, үр дүнг өндөр зэрэглэл бүхий олон улсын сэтгүүлд хэвлүүлсэн. КСА нь виртуал төлвийн бүтцийн талаар цогц мэдээлэл гарган авахад хэрэглэгдэх чухал физик хэмжигдэхүүнүүд болох тасралтгүй төлвийн нягт (CLD), фазын шилжилт /өнцгийн/, сарнилын урт зэргийг тооцоолж чаддаг болохыг харуулсан. Дараагийн алхам болгон энэ төслийн хүрээнд бид виртуал болон резонансын төлвүүдийн хоорондох ялгааг судлахыг зорьж байна. Энэ төслийн хүрээнд КСА-ийг ашиглан 9Be цөмийг 8Be+n хоёр кластерийн загвараар төлөөлүүлэн авч, фото-цөмийн огтлолыг онолоор тооцоолон виртуал төлвөөс урвалын огтлолд өгөх хувь хэмжээг тогтооно. 8Be голомт-кластерийг p- ба s-долгионы орбитал дээр орших валенс нейтрон тойрч хөдлөж буйгаар загварчилан онолын тооцоолол хийнэ. Цахилгаан диполын /E1/ шилжилтийг хоёр кластер оршин байх потенциалын гүнг өөрчилөх замаар тооцоолно. 8Be+n системийн хоёр кластер оршин байх потенциалын гүнг өөрчилөх замаар E1 шилжилтийг бодож виртуал болон резонанс төлвийн ялгааг нарийн тодорхойлно.

Our research project will be focused on the study to find candidate materials with the applications of spintronics and topological insulators within the advanced energy related magnetic materials, and their magnetic property, magnetic anisotropy and magnetostriction. The project consists of three parts and we will be published one article as first and corresponding author or two articles as co - author.

Спин нь системийн цэвэр квант шинж чанарыг илэрхийлэх хэмжигдэхүүн юм. Тиймээс спин нь онолын болон туршлагын физикийн маш сонирхолтой судлагдахуун юм. Өнгөрсөн зууны сүүлээр 1/2 спиний шахагдалтын судалгаа эрчимтэй хийгдсэн бөгөөд спиний шахагдалтыг судласан ихэнх туршилтууд 1/2 спиний хувьд хийгдсэн байна. Сүүлийн жилүүдэд 1 спин буюу SU(3) тэгш хэмийн бүлэгт харгалзах квант системийн шахагдалт олны анхаарлыг татаж улмаар онолын болон туршилтын ажлууд эрчимтэй хийгдэж байна. SU(2) Ли бүлэгтэй харьцуулахад SU(3) Ли бүлэг нь олон генератортой, гурван түвшинт квант системийн тэгш хэмд харгалздаг учир түүний физик шинж чанар нь SU(2) -ийнхоос эрс ялгаатай байдаг. Спиний шахагдалтын нэг чухал хэрэглээ нь спин системийн эргэлтийн өнцгийг хэмжих өндөр нарийвчлалтай арга юм. Үүнээс гадна бусад хэрэглээг тоочвол: спектроскопи болон интерферометрийн хэмжилт (таталцлын долгионы хэмжилт), атомын цаг түүнчлэн квант мэдээлэл боловсруулах зэрэг болно. Бидний энэ төслийн зорилго нь 1 спиний шахагдалтыг судлах явдал болно. Энэ зорилгын хүрээнд 1) спиний болон соронзон системүүдэд SU(3) Ли бүлэгийг хэрэглэх 2) SU(3) бүлгийн SU(2) дэд бүлгийг судлах 3) SU(3) тэгш хэмтэй гурван түвшинт квант системийн шахагдалтын параметрийг тооцоолох 4) нематик болон нематик бус төлвийн шахагдалтыг судлах зэрэг ажлуудыг хийж гүйцэтгэнэ.

Хөнгөн цөмийн хоёр болон түүнээс дээш тооны кластер болон салах босго энергийн орчимд онолоор тооцоологдсон болон туршлагаар хэмжигдсэн фото-урвалын огтлолын үр дүнд анализ хийн, цөмийн кластер бүтцийн талаар сонирхолтой үр дүнгүүдийг гарган авч ирсэн туршлагадаа тулгуурлан дэвшүүлж буй төслийг гүйцэтгэнэ. Хөнгөн цөмийн бүтцийн талаар шинэ мэдээлэл гарган авснаар од нарны төвд явагддаг хөнгөн цөмийн нэгдэх урвалын процессын урвалын хурдыг тооцоолж, цөмийн-астрофизикийн асуудалд нэн тэргүүнд тавигддаг гелий шатах процессыг үнэлэхэд шаардлагатай мэдээлэл гарган авна.