Martensitické mikrostruktury v tenkých vrstvách a objemových monokrystalech Heuslerových slitin Ni-Mn-Ga
| Název práce v češtině: | Martensitické mikrostruktury v tenkých vrstvách a objemových monokrystalech Heuslerových slitin Ni-Mn-Ga |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Martensite microstructures in thin films and monocrystals of Heusler alloys Ni-Mn-Ga |
| Klíčová slova: | tenké vrstvy, Heuslerovy slitiny, Ni-Mn-Ga, jev magnetické tvarové paměti, martensitické mikrostruktury, SEM |
| Klíčová slova anglicky: | thin films, Heusler alloys, Ni-Mn-Ga, magnetic shape memory effect, martensitic microstructures, SEM |
| Akademický rok vypsání: | 2017/2018 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | Oleg Heczko, Dr. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 15.11.2017 |
| Datum zadání: | 07.03.2018 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 22.03.2018 |
| Datum a čas obhajoby: | 29.06.2020 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 28.05.2020 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 28.05.2020 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 29.06.2020 |
| Oponenti: | RNDr. Jaromír Kopeček, Ph.D. |
| Konzultanti: | doc. RNDr. Pavel Kocán, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1) Příprava povrchů Ni-Mn-Ga filmů a objemových monokrystalů vhodných pro pozorování pomocí SEM a AFM/MFM a v optickém mikroskopu (polarizační a Nomarski kontrast).
2) Studium literatury a výběr nejvhodnějších pozorovacích metod pro martensitické mikrostruktury. 3) Zvládnutí různých dostupných technik řádkovací elektronové mikroskopie a optické mikroskopie pro pozorování martensitické mikrostruktury jak tenkých filmů, tak i objemových vzorků. 4) Korelace pozorovaných martensitických mikrostruktur vzniklých fázovou transformací a pod vlivem mechanické síly a magnetického pole s rentgenovskou difrakcí a magnetickými měřeními. 5) Zpracování a diskuze výsledků. |
| Seznam odborné literatury |
| [1] C. J. Chen, Introduction to Scanning Tunneling Microscopy, Oxford Univ. Press, Oxford 1993, 2008.
[2] B. Voigtlaender, Atomic Force Microscopy and Scanning Tunneling Microscopy, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2015. [3] L. Reimer, Scanning Electron Microscopy Physics of Image Formation and Microanalysis, ISBN: 978-3-642-08372-3 Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 1985, 1998 (vybranné kapitoly). [4] Nanoscale Magnetic Materials and Applications, Editors: J. P. Liu, E. Fullerton, O. Gutfleisch, D. J. Sellmyer, Springer, ISBN 978-0-387-85598-1, 2009 (Chapter 14: O. Heczko, N. Scheerbaum, and O. Gutfleisch, Magnetic Shape Memory Phenomena, pp. 399-439). [5] O. Heczko, L. Klimša, J. Kopeček, Direct observation of a-b twin laminate in monoclinic five-layered martensite of Ni-Mn-Ga magnetic shape memory single crystal, Scripta Materialia 131, 76–79, 2017. [6] Případné další články v odborných časopisech podle doporučení vedoucího práce. |
| Předběžná náplň práce |
| Ve ferromagnetických Heuslerových slitinách s obecným složením Ni-Mn-Ga jsou martensitické zdvojčatělé mikrostruktury vzniklé spontánní transformací z kubické do nízko-symmetrické fáze klíčové pro skupinu jevů souhrně nazývanou jevy magnetické tvarové paměti a pro magnetokalorický jev. Všechny tyto multiferroické jevy mohou najít potenciální uplatnění jak na mikroškále, tak v makrosvětě. Ačkoliv jsou martensitické mikrostruktury obecně dobře toereticky popsány, chybí řádné a detailní porovnání s experimentem, především vliv velikosti vzoků a vnějších omezení na tvorbu specifických martensitických mikrostruktur. Proto je významné porovnávat chování tenkých filmů (preferenčně epitaxiálních) a objemových monokrystalů.
Cílem práce je navržení vhodných postupů k přípravě ideálních povrchů vhodných k detailnímu pozorování jak martensitické zdvojčatělé mikrostruktury, tak magnetických domén a jejich studium. Vhodným nástrojem pro studium těchto mikrostuktur je rastrovací elektronový mikroskop v součinnosti s dalšími pozorovacími metodami jako je optická a silová mikroskopie (AFM/MFM). Pro přípravu tenkých filmů předpokládáme spolupráci s IFW Dresden a FÚUK MFF. Hlavní náplní práce bude příprava povrchů tenkých filmů připravených naprašováním a objemových monokrystalů Ni-Mn-Ga vhodných pro pozorování martensitické mikrostruktury a studium těchto povrchů pomocí různých mikroskopických metod. Na základě experimentů bude diskutován vliv mikrostruktury na multiferroické (kombinující ferroelastické a ferromagnetické) chování Ni-Mn-Ga. Výsledky práce budou přímo publikovatelné v odborném tisku. http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dipl-abs.php?id=725 |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dipl-abs.php?id=725 |