Mladi raziskovalec oz. raziskovalka bo raziskoval/a področje kvantnih materialov, točneje geometrijsko frustrirane magnetne sisteme. Dandanes je to eno najbolj aktivnih področij fizike trdne snovi, z mnogimi odprtimi vprašanji in velikim potencialom v sodobnih kvantnih tehnologijah. Raziskave bodo eksperimentalno obarvane, s poudarkom na modernih magnetnih tehnikah. Delo bovključevalo eksperimente tako doma kot v tujini, sodelovanja z vrhunskimi tujimi raziskovalci in bo prepletalo eksperimentalna dognanja z najbolj aktualnimi teoretičnimi spoznanji. Kandidat oz. kandidatka bo vključen/a v dinamično Skupino za kvantne materiale in bo sodeloval/a ter se učil/a od njenih članov. Osnovni cilj raziskav bo podrobneje raziskati in razumeti nekonvencionalna magnetna stanja kvantnih spinskih tekočin v nekaterih dvodimenzionalnih materialih, ki so jih v skupini odkrili nedavno.
Pri nizkih temperaturah se skoraj v vsaki snovi magnetni momenti (spini) uredijo. Na nekaterih spinskih mrežah pa interakcije med sosednjimi spini močno tekmujejo. Geometrija takšnih mrež magnetnemu urejanju ni naklonjena, zato govorimo o geometrijski frustraciji. V tem primeru osnovno magnetno stanje lahko ostane neurejeno do temperature absolutne ničle in ima še druge nenavadne lastnosti. Ker gre za nekakšen magnetni analog tekočega agregatnega stanja, se ga je prijelo ime kvantna spinska tekočina, čeprav ga najdemo v trdni snovi. Zanj je značilna močna kvantna prepletenost, zaradi česar je stanje kvantne spinske tekočine zelo zanimivo s tehnološkega vidika, na primer za kvantno računalništvo robustno na napake. Po drugi strani pa je takšno stanje zanimivo že s fundamentalnega vidika, saj gre za manifestacijo kvantne mehanike na makroskopskem nivoju, podobno kot to velja za visokotemperaturno superprevodnost. Zato ni presenetljivo, da zanimanje za kvantne spinske tekočine v znanstveni srenji v zadnjem času eksponentno raste.
Eksperimentalna detekcija in karakterizacija kvantnih spinskih tekočin je vse prej kot trivialna. Za najprimernejše so se izkazale predvsem lokalne magnetne tehnike in nevtronsko sipanje. V Skupini za kvantne materiale uspešnozdružujemo različne eksperimente, od elektronske spinske resonance (ESR) in jedrske magnetne resonance (NMR), do mionske spektroskopije (mSR) in nevtronskega sipanja (NS). Eksperimente ESR in NMR, ki predstavljajo jedro raziskav, izvajamo na Institutu »Jožef Stefan«, eksperimenti mSR in NS pa zahtevajo velike raziskovalne centre. Slednje zato izvajamo večkrat letno v vodilnih za to specializiranih evropskih centrih, kot so Institut Paul Scherrer v Švici, Institut Rutherford Appleton v Veliki Britaniji in Institut Laue-Langevin v Franciji. Prav združevanje različnih eksperimentalnih tehnik nas je v zadnjem času vodilo do nekaterih odmevnih prelomnih odkritij, na primer odkritja povsem novega močno anizotropnega stanja spinske tekočine na trikotni mreži, ali pa prve detekcije Kondovega pojava v kvantni spinski tekočini.