Studium systému Tb(Ni,Pd)Al pomocí neutronové difrakce

• Název práce v češtině: Studium systému Tb(Ni,Pd)Al pomocí neutronové difrakce
• Název v anglickém jazyce: Neutron diffraction study of the Tb(Ni,Pd)Al system
• Akademický rok vypsání: 2006/2007
• Typ práce: bakalářská práce
• Ústav: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
• Vedoucí / školitel: prof. Mgr. Pavel Javorský, Dr.

Zásady pro vypracování

1. Seznámení se s dosavadními poznatky o sloučeninách Tb(Ni,Pd)Al.
2. Základní obecné poznatky o magnetických strukturách.
3. Získání teoretických a praktických znalostí o neutronové difrakci a zpracování dat (program Fullprof).
4. Měření a analýza dat neutronové difrakce na sloučeninách Tb(Ni,Pd)Al.
5. Vyhodnocení experimentálních dat programem Fullprof, určení krystalové a magnetické struktury v jednotlivých sloučeninách.

Seznam odborné literatury

1. Neutron and Synchrotron Radiation for Condensed Matter Studies, ed. J. Baruchel, Springer-Verlag 1993.
2. G. Ehlers et al., Europhys. Lett. 37 (1997) 269.
3. A. Dönni et al., J. Alloys and Compounds 289 (1999) 11.
4. J. Prchal et al., Physica B (2006), v tisku.
5. P. Javorský et al., J. Magn. Magn. Mat. 166 (1997) 133.

Předběžná náplň práce

Sloučeniny TbNiAl a TbPdAl tvoří shodnou hexagonální krystalovou strukturu. Také jejich magnetické vlastnosti jsou velmi podobné: dochází u nich k antiferomagnetickému uspořádání pod teplotou 45 K a při teplotě 23 K dochází k další změně magnetické struktury. Magnetické momenty jsou u obou sloučenin podél hexagonální osy c. Motivací pro studium substituovaných sloučenin Tb(Ni,Pd)Al jsou především překvapivé výsledky studia sloučenin R(Ni,Cu)Al, kde R je Tb, Dy nebo Er. Postupná substituce Cu za Ni vede k poměrně složitému magnetickému chování, ačkoli krajní sloučeniny mají případně i velmi podobné chování, tak jak je tomu i u sloučenin TbNiAl a TbPdAl. Zajímavé je především úplné vymizení dalekodosahového magnetického uspořádání a možný vznik supravodivosti v určitém koncentračním oboru. Objasnění takového chování je dosud založeno na postupné změně počtu d-elektronů díky Cu-Ni substituci. Substituce Ni-Pd představuje určitý protipól, jelikož se jedná o vertikální změnu v periodické tabulce. Výsledky tohoto studia mohou napomoci hlubšímu pochopení interakcí ve vzácnozeminných materiálech obecně.

Náplní práce je případná účast na experimentu v ILL Grenoble, především pak vyhodnocení naměřených dat programem Fullprof. Cílem práce je určení krystalové a magnetické struktury v jednotlivých sloučeninách.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

The TbNiAl and TbPdAl compounds crystallize in the same hexagonal crystal structure. Their magnetic properties are also very similar: they order antiferromagnetically below 45 K and an additional change of the magnetic structure occurs at 23 K. The magnetic moments are aligned along the hexagonal c-axis in both compounds. Very surprising results on the R(Ni,Cu)Al compounds (R represents the rare earth Tb, Dy or Er) are motivation for the proposed study. The gradual substitution of Ni by Cu leads here to rather complex magnetic behavior, although the parent compounds have in some cases similar magnetic properties, like in the case of TbNiAl and TbPdAl. The most interesting observed feature is the loss of the long range magnetic order and possible superconductivity appearance in a certain concentration range. The explanation of such behavior is based, up to now, on the change of d-electrons due to Cu-Ni substitution. The Ni-Pd substitution represents different change going vertically in the periodic table. The results of this study could contribute to a deeper understanding of exchange interactions in the rare-earth materials in general.

The proposed work comprises possible participation on the experiment at ILL Grenoble and mainly the data evaluation using the Fullprof program. The main task is to describe the crystal and magnetic structures in the studied compounds.