Příprava monokrystalů vzácnozeminných zirkonátů R2Zr2O7
| Název práce v češtině: | Příprava monokrystalů vzácnozeminných zirkonátů R2Zr2O7 |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Preparation of single crystals of R2Zr2O7 rare-earth zirconates |
| Klíčová slova: | monokrystaly|příprava monokrystalů|strukturní a fázová charakterizace |
| Klíčová slova anglicky: | single crystals|single crystal synthesis|structure and phase characterization |
| Akademický rok vypsání: | 2022/2023 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Milan Klicpera, Ph.D. |
| Řešitel: | Denisa Vojtasová - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 16.09.2022 |
| Datum zadání: | 17.09.2022 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 17.10.2022 |
| Oponenti: | RNDr. Jaroslav Valenta, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Studium odborné literatury související s tématem práce.
2. Strukturní a chemická charakterizace připravených materiálů. 3. Měření a analýza objemových vlastností vybraných sloučenin. 4. Sumarizace výsledků a diskuze obecnejších souvislostí se studovanou literaturou. |
| Seznam odborné literatury |
| Mnoho publikací v odborných časopisech. Přehledové články např.:
J.S. Gardner, M.J.P. Gingras, J.E. Greedan, Review of Modern Physics 82 (2010). J.E. Greedan, Journal of Alloys and Compounds 408–412 (2006) 444–455. W. Witczak-Krempa, G. Chen, Y.B. Kim, L. Balents, Correlated quantum phenomena in the strong spin-orbit regime, ArXiv (2014). Y. Yamagi, M. Imada, Physica Review X 4 (2014) 021035. |
| Předběžná náplň práce |
| Kubické vzácno-zeminné oxidy A2B2O7, kde A značí vzácnou zeminu a B je přechodový kov nebo prvek z hlavní skupiny, jsou systematicky studovány pro jejich často exotické krystalografické a elektronové vlastnosti. V těchto materiálech byly pozorovány rozmanité základní stavy, magnetické structury, a předpovídané elektronové, magnetické a dokonce topologické vlastnosti určené vzájemným působením elektron-elektronových korelací a spin-orbitální interakce. Geometrická frustrace magnetických momentů na krystalografických pozicích A a/nebo B rovněž nabízí široké pole pro vědecká zkoumání těchto oxidů. A2B2O7 oxidy obecně krystalizují v kubické structure typu porušený-fluorit nebo pyrochlor, v závislosti zejména na vzájemné velikosti poloměrů iontů A a B. Nicméně, v nedávné době byly pozorovány lokální struktury s nižší symetrií v globálně kubických Ho2Zr2O7. Lokální struktura samozřejmě hraje zásadní roli ve formování fyzikálních vlastností těchto velmi zajímavých oxidů. Dalším faktorem ovlivňujícím především vodivostní a magnetické vlastnosti je relativně křehká hranice mezi uspořádanou pyrochlorovou strukturou a zředěnou fluoritovou strukturou.
Navrhovaná práce je zaměřena na přípravu oxidů se strukturním vzorcem A2B2O7 a jejich podrobnou charakterizaci, a následovné použití ke studiu mikroskopických vlastností metodami rozptylu neutronového a rentgenového (synchrotronového) záření. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Cubic rare-earth A2B2O7 oxides, with A standing for a rare-earth element and B for a transition metal or main block element, have been systematically studied for their frequently exotic crystallographic and electronic properties. Diverse ground states, magnetic structures, and predicted exciting electronic, magnetic, and even topological properties originating from a competition between electron-electron correlations and spin-orbit coupling have been reported. The geometrical frustration of magnetic moments residing on the A and/or B crystallographic positions offers a playground for scientific investigations as well. The A2B2O7 oxides crystallize generally in cubic structure of defect-fluorite or pyrochlore type, depending mainly on the respective ionic radius of A and B elements. However, recently a lower symmetry local structure was observed in globally cubic Ho2Zr2O7. Of course, the local structure plays a crucial role in formation of the physical properties of these highly exciting oxides. Another factor influencing especially conductive and magnetic properties is a rather fragile border between ordered pyrochlore structure and diluted defect-fluorite structure.
The proposed work is focused on a synthesis of oxides from rare-earth A2B2O7 family and their thorough characterization, and subsequent use in microscopic properties studies employing neutron and x-ray (synchrotron) raditaion scattering. |