Dr. sc. Tonica Valla istaknuti je znanstvenik iz područja fizike kondenzirane materije.

Značajne doprinose na svjetskoj razini dao je u istraživanjima mehanizma supravodljivosti, u visoko-temperaturnim supervodičima, a u novije vrijeme intenzivno istražuje materijale s mogućim primjenama u spintronici (grafen, topološki izolatori).

Jedan je od vodećih stručnjaka koji uz pomoć fotoelektronske spektroskopije (ARPES) pokušava objasniti prirodu kvazičestičnih elektronskih pobuđenja.

Rođen je 1963. godine u Starom Petrovom Selu, a nakon završenog doktorata na Institutu za fiziku 1996. godine, odlazi raditi na Brookhaven National Laboratory u SAD-u, gdje od kraja 2008. godine ima tenure poziciju. U svojoj dosadašnjoj znanstvenoj karijeri objavio je preko 70 znanstvenih radova koji su objavljeni u prestižnim časopisima kao što su Nature, Science i Physical Review Letters, a koji su citirani preko 2200 puta uz trenutni H-index 22.

Najznačajniji doprinosi dr. Valle odnose se na ARPES mjerenja optimalno i različito dopiranim visoko-temperaturnim supervodičima, kao što je primjerice istraživanje područja pseudogapa, koji je karakteristučan za tzv. poddopirane sustave, koji nisu supervodljivi, ali nose intrinzično slična elektronska obilježja. Fizičari vjeruju, da bi objašnjenje i razumijevanje elektronske strukture u području pseudogapa, moglo rasvijetliti prirodu već više od 20 godina najvećeg problema u fizici čvrstog stanja – problema mehanizma visoko-temperaturne supravodljivosti.

Najnoviji dopirnos, objavljen u svibnju, u Physical Review Letters-u, odnosi se na novu klasu materijala, topološke izolatore, koji, barem na svojoj površini, pokazuju elektronska svojstva pogodna za vođenje električne struje u širokom temperaturnom rasponu, bez raspršenja na defektima ili fononima. Ta su stanja zaštićena od raspršenja unatrag. Zbog njihovih svojstava topološki izolatori bi se mogli naći u primjeni, ukoliko se u sintezi uspije smanjiti broj defekata u bulku tih materijala, kako bi do izražaja došla egzotična svojstva njihovih površina.

Sažetak predavanja

Recent discoveries of graphene and topological insulators have shown that charge carriers in these materials form two-dimensional gas of massless quasiparticles, whose dynamics is governed by the relativistic Dirac’s equation. Due to nearly linear electronic bands and special topological constraints, these systems show a wide range of exotic phenomena, some of which could be utilized for quantum computing and low-power electronic devices. Here, we will present spin- and angle-resolved photoemission studies of these materials.