Hyperjemné interakce v materiálech obsahujících železo za extrémních podmínek

• Název práce v češtině: Hyperjemné interakce v materiálech obsahujících železo za extrémních podmínek
• Název v anglickém jazyce: Hyperfine interactions in iron containing materials under extreme conditions
• Klíčová slova: Hyperjemné interakce, extrémní podmínky, Mössbauerova spektroskopie
• Klíčová slova anglicky: Hyperfine interactions, extreme conditions, Mössbauer spectroscopy
• Akademický rok vypsání: 2021/2022
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Jaroslav Kohout, Dr.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 01.09.2021
• Datum zadání: 01.09.2021
• Datum potvrzení stud. oddělením: 13.09.2021
• Konzultanti: RNDr. Tomáš Kmječ, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Prostudování odborné literatury o Mössbauerově spektroskopii za extrémních podmínek
2. Seznámení se s technikou Mössbauerovy spektroskopie a NMR
3. Charakterizace vybraných vzorků (TEM/SEM, XRD, Magnetická měření, atd...)
4. Adaptace spektrometrických tras na experimenty ze extrémních podmínek(teplota, magnetické pole, tlak)
5. Měření hyperjemných parametrů vybraných materiálů za extrémních podmínek
6. Analýza a interpretace experimentálních dat, publikace dosažených výsledků
7. Sepsání disertační práce

Seznam odborné literatury

P. Petrovič: Mössbauerova spektroskopia, I. Základy teórie a experimentu, Elfa s.r.o, Košice 2008, ISBN 978-80-8086-081-3
B. Sedlák, R. N. Kuzmin: Jaderné resonanční metody ve fyzice pevných látek , SPN, Praha 1978
U. Gonser: Mössbauer Spectroscopy, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1975
P. Gütlich, E. Bill, A.X. Trautwein: Mössbauer Spectroscopy and Transition Metal Chemistry, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011
Ch. P. Slichter: Principles of magnetic resonance. 3rd enl. and updated ed. Berlin, Springer, 1990, 655 s. ISBN 3-540-50157-6.
R. M. Cornell, U. Schwertmann: The Iron Oxides , Second Completely Revised and Extendet Edition, Wiley-vch Gmbh&Co. KgaA, 2003, ISBN 3-527-30274-3
Soubor vybraných vědeckých článků.

Předběžná náplň práce

Mössbauerova spektroskopie je spektroskopická metoda založená na jaderné bezodrazové rezonanční absorpci a emisi fotonů γ-záření. Předností této metody je extrémně vysoká přesnost měření energií absorbovaných (emitovaných) fotonů γ-záření odpovídající rozdílu jaderných energetických hladin v základním a excitovaném stavu studovaného jádra, což umožňuje monitorovat hyperjemné interakce elektromagnetické povahy mezi jádrem a jeho elektronovým obalem. Hyperjemné interakce odrážejí změny v elektrické, magnetické a geometrické struktuře studovaného materiálu. Z mössbauerovských spekter změřených při různých teplotách a velikostech vnějšího magnetického pole lze stanovit valenční a spinový stav mössbauerovsky aktivního prvku (nejčastěji železo s izotopem 57Fe), kvantifikovat neekvivalentní kationtové pozice v krystalové mřížce (nano)materiálu, stanovit koordinaci jednotlivých kationtových pozic, míru uspořádání a stechiometrie, orientaci magnetických momentů, teploty magnetických přechodů a ve vnějších magnetických polích i typ magnetického uspořádání. Mössbauerova spektroskopie je vnímána jako klíčová technika, která se běžné používá pro studium železo-obsahujících (nano)materiálů a sloučenin. Často je však nutné spektrometr přizpůsobit a „adaptovat“ na příslušné podmínky měření, aby bylo možné z naměřených mössbauerovských spekter odvodit zkoumané vlastnosti. Jedním z cílů dizertační práce je tudíž i optimalizace hardwarových a softwarových komponent mössbauerovského spektrometru pro specifická použití při extrémních podmínkách (teplota, tlak, magnetické pole).