Výzkum poruch krystalické mřížky generovaných při cyklování feromagnetických materiálů okolo Curieovy teploty

• Název práce v češtině: Výzkum poruch krystalické mřížky generovaných při cyklování feromagnetických materiálů okolo Curieovy teploty
• Název v anglickém jazyce: Study of generation of lattice defects by cycling of ferromagnetic materials around the Curie temperature
• Klíčová slova: Feromagnetické materiály|vakance|dislokace|Curieova teplota|anihilace pozitronů
• Klíčová slova anglicky: Ferromagnetic materials|vacancy|dislocation|Curie temperature|positron annihilation
• Akademický rok vypsání: 2024/2025
• Typ práce: diplomová práce
• Ústav: Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT)
• Vedoucí / školitel: prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D.
• Konzultanti: RNDr. Petr Hruška, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Studium odborné literatury a seznámení se s metodikou pozitronové anihilační spektroskopie
2. Příprava vzorků Co, Ni a charakterizace výchozího stavu
3. cyklování vzorků Co, Ni opakovanými ohřevy nad Curieovu teplotu následovanými ochlazením pod Curieovu teplotu
4. Charakterizace poruch krystalické mřížky v cyklovaných vzorcích Co, Ni pomocí spektroskopie dob života pozitronů
5. Zpracování a analýza dat
6. Vytvoření fyzikálního modelu generování poruch krystalické mřížky během cyklování okolo Curieovy teploty
7. Interpretace výsledků a sepsání práce

Seznam odborné literatury

1. D.C. JIles, D.L. Atherton, Journal of Applied Physics 55 (1984) 2115-2120.
2. A.G. Olabi,A. Grunwald, Materials & Design. (2006) 469–483.
3. P.Hautojärvi: Positrons in Solids, Topics in Current Physics, Springer-Verlag (1979).
4. J. Čížek, Characterization of lattice defects in metallic materials by positronannihilation spectroscopy: A review, Journal of Materials Science & Technology 34 (2018) 577.

Předběžná náplň práce

Při Curieově teplotě dochází k rozrušení uspořádání magnetických momentů feromagnetického materiálu díky nárůstu entropie způsobenému tepelným pohybem atomů a dochází k fázovému přechodu druhého druhu, při kterém se feromagnetický materiál mění na paramagnetický. Nad Curieovou teplotou tedy materiál ztrácí své feromagnetické vlastnosti. Při ochlazení pod Curieovu teplotu dochází ke zpětné transformaci a opětovnému uspořádání magnetických momentů. Materiál se tedy opět stává feromagnetický. Při magnetické fázové transformaci spojené s přechodem Curieovy teploty může dojít ke vzniku poruch krystalické mřížky. Tento efekt je možné očekávat především u magnetických materiálů jako Co a Ni, které vykazují magnetostrikci, tj. změnu rozměrů během magnetizace. Cílem této práce je prozkoumat poruchy krystalické mřížky vznikající při průchodu feromagnetického materiálu přes Curieovu teplotu. Studované vzorky budou podrobeny cyklováním tj. opakovanému ohřívání nad Curieovu tepolotu následovanému ochlazením pod Curieovu teplotu. Vývoj poruch krystalické mřížky bude sledován pomocí pozitronové anihilační spektroskopie, které je jednou z nejcitlivějších metod pro charakterizaci poruch krystalické mřížky spojených s volným objemem jako jsou vakance nebo dislokace. Tento výzkum umožní vytvoření fyzikálního modelu generování poruch krystalické mřížky při průchodu přes Curieovu teplotu.