Electron properties of the substituted cerium compounds

• Název práce v češtině: Elektronové vlastnosti substituovaných cérových sloučenin
• Název v anglickém jazyce: Electron properties of the substituted cerium compounds
• Klíčová slova: magnetismus, Kondův jev, smíšená valence
• Klíčová slova anglicky: magnetism, Kondo effect, mixed valence
• Akademický rok vypsání: 2011/2012
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
• Vedoucí / školitel: prof. Mgr. Pavel Javorský, Dr.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 26.09.2011
• Datum zadání: 26.09.2011
• Datum potvrzení stud. oddělením: 29.12.2011
• Datum a čas obhajoby: 14.12.2015 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 25.09.2015
• Datum odevzdání tištěné podoby: 25.09.2015
• Datum proběhlé obhajoby: 14.12.2015
• Oponenti: prof. Arno Hiess
• Konzultanti: doc. RNDr. Martin Diviš, CSc.

Zásady pro vypracování

- studium literatury
- příprava polykrystalických, případně i monokrystalických vzorků
- měření základních objemových vlastností
- měření mikroskopických vlastností

Seznam odborné literatury

články v odborné literatuře

Předběžná náplň práce

Látky obsahující 4f (vzácné zeminy) nebo 5f (aktinoidy) vykazují širokou škálu zajímavých fyzikálních vlastností. Mezi sloučeninami vzácných zemin mají zvláštní postavení sloučeniny céru. Atom céru obsahuje pouze jediný f-elektron, zodpovědný za magnetické chování. Na rozdíl od látek obsahujících těžké vzácné zeminy, u nichž mají 4f elektronové stavy lokalizovanou povahu, se mnohé cérové sloučeniny nachází na hranici mezi itinerantním a lokalizovaným chováním. Výsledkem soupeření mezi dalekodosahovým uspořádáním zpravidla typu RKKY a stíněním lokalizovaných momentů vodivostními elektrony je široká škála elektronových a magnetických základních stavů těchto sloučenin zahrnující nemagnetické látky se smíšenou valencí, nekonvenční supravodiče nebo kovové systémy s dalekodosahovým uspořádáním magnetických momentů céru v základním stavu, kde se může jednat o feromagnetické, antiferomagnetické nebo i složitější magnetické uspořádání.
Navrhovaná práce bude zaměřena na komplexní studium vybraných sérií cérových sloučenin, kde díky substitucím některého z prvků dochází k výrazné změně elektronového chování. Náplní práce je příprava vzorků, jejich strukturní a fázová charakterizace, studium objemových i mikroskopických vlastností s využitím široké škály experimentálních metod včetně tlakových experimentů.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Materials containing the 4f (rare earth) or 5f (actinides) exhibit a large variety of interesting physical properties. The Ce-based compounds have a special place among the rare-earth compounds. The Ce atom contains only a single f-electron that is responsible for the magnetic behavior. The 4f states in compounds with the heavy rare earths have a well localized character, whereas many Ce-based compounds are on the borderline between the localized and itinerant behavior. These compounds show large variety of the magnetic ground states what is a result of the competition between the long-range order of the RKKY type and the screening of the localized moments by conduction electrons. We observe nonmagnetic states with a mixed valence, unconventional superconductivity or metallic systems with a long-range order of the Ce moments which includes ferromagnetic, antiferromagnetic or more complex structures.
The proposed work will be focused on a complex study of selected Ce-based series of compounds where we observe dramatic changes of electronic properties due to substitution of some of the elements. The work includes sample preparation, their structural and phase characterization, investigation of bulk and microscopic properties using a large number of experimental techniques including pressure experiments.