Příprava a studium krystalové struktury sloučenin Nd2Ni2In1-xSnx
| Název práce v češtině: | Příprava a studium krystalové struktury sloučenin Nd2Ni2In1-xSnx |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Synthesis and crystal structure investigation of Nd2Ni2In1-xSnx compounds |
| Klíčová slova: | intermetalické sloučeniny vzácných zemin|krystalová struktura|rentgenová difrakce |
| Klíčová slova anglicky: | Rare-earth intermetallic compounds|crystal structure|X-ray diffraction |
| Akademický rok vypsání: | 2024/2025 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Silvie Černá, Ph.D. |
| Řešitel: | |
| Konzultanti: | doc. RNDr. Jiří Prchal, Ph.D. |
| doc. RNDr. Ladislav Havela, CSc. | |
| Zásady pro vypracování |
| 1. seznámení se s danou problematikou na základě studia odborné literatury
2. syntéza sloučenin Nd2Ni2In1-xSnx 3. studium změn krystalové struktury vlivem substituce pomocí rentgenové difrakce 4. interpretace získaných experimentálních dat |
| Seznam odborné literatury |
| 1. N. W. Ashcroft, N. D. Mermin: Solid State Physics, Saunders College, Philadelphia 1976
2. Ch. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985 3. Elektronické odborné časopisy |
| Předběžná náplň práce |
| Velké množství sloučenin typu R2T2X (R = lanthanoid, T = tranzitivní kov, X = p-kov) krystalizuje v tetragonalní krystalové struktuře Mo2FeB2. Mnohé z těchto sloučenin se magneticky uspořádávají a vzniká buďto feromagnetická nebo antiferomagnetická struktura v oblasti nízkých teplot. V případě antiferomagnetických interakcí můžeme mluvit o sloučeninách s mříží, která se vyznačuje geometrickou frustrací, která vede k zajímavým magnetickým vlastnostem. Tyto sloučeniny jsou v posledních letech intenzivně studovány právě pro jejich zajímavé a mnohdy překvapivé chování především v nízkých teplotách. Magnetické, elektrické i tepelné vlastnosti R2T2X sloučenin se mnohdy dramaticky mění v důsledku působení tzv. chemického tlaku (vliv substituce). Právě příprava substitučních sloučenin série Nd2Ni2(In,Sn) bude obsahem studenstské práce. Sloučenina Nd2Ni2In krystalizuje ve zmiňovaně tetragonalní krystalové struktuře Mo2FeB2. Je to antiferomagnet s teplotou uspořádání T = 8 K. Vlivem vnějšího magnetického pole se magnetické uspořádání mění na feromagnetické. Na druhou stranu, krystalová struktura sloučeniny Nd2Ni2Sn je ortorhombická. Magnetické vlastnosti sloučeniny s cínem jsou ještě zajímavější. Při teplotě 21 K se sloučenina uspořádává feromagneticky. Při dalším snižování teploty se feromagnetické uspořádání mění na antiferomagnetické. Při kritických koncentracích lze očekávat změnu krystalové struktury a magnetického chování. Předmětem studia tedy bude nalezení závislosti typu krystalové struktury na stupni substituce india cínem.
Práce se může stát základem diplomové práce, která se zaměří na studium magnetických vlastností a vlivu absorpce vodíku na krystalovou strukturu a magnetické vlastnosti. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Majority of R2T2X (R = lanthanide, T = transition metal, X = p-metal) compounds crystallizes in tetragonal crystal structure of Mo2FeB2 type. Many of them order magnetically (ferromagnetically or antiferromagnetically) at low temperatures. In the case of antiferromagnetic interaction, we can talk about compounds with crystal structure which brings the geometrical frustration into the system, leading to very interesting magnetic properties. These compounds have been studied intensively during last years for their interesting often surprising behavior at low temperatures. Magnetic, electrical and thermal properties of R2T2X often strongly depend on so-called chemical pressure (on substitution). The aim of the thesis is to study the impact of Sn substitution on crystal structure of Nd2Ni2In1-xSnx compounds. Nd2Ni2In crystallizes in tetragonal crystal structure Mo2FeB2. It was reported to be an antiferromagnet with Néel temperature TN = 8 K. The AF magnetic ordering is changed to ferromagnetic upon applied external magnetic field. On the other hand, the crystal structure of Nd2Ni2Sn is orthorhombic. Magnetic properties of this compound are even more interesting. Nd2Ni2Sn orders antiferromanetically below 21 K. Further decreasing of the temperature leads to the change of magnetic ordering to ferromagnetic. We expect the change of crystal structure and magnetic behavior at critical concentrations. The aim of the thesis is to study the impact of Sn substitution on crystal structure of Nd2Ni2(In,Sn) system.
The research can continue as master thesis which will study magnetic properties of this series of compounds and impact of hydrogen absorption on crystal structure and magnetic properties. |