Strukturní změny v intermetalických sloučeninách

• Název práce v češtině: Strukturní změny v intermetalických sloučeninách
• Název v anglickém jazyce: Structural changes in intermetallic compounds
• Klíčová slova: strukturní nespojitost, fázový diagram, hydrostatický tlak
• Klíčová slova anglicky: structural discontinuity, phase diagram, hydrostatic pressure
• Akademický rok vypsání: 2013/2014
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Jiří Prchal, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 17.02.2014
• Datum zadání: 17.02.2014
• Datum potvrzení stud. oddělením: 11.03.2014
• Datum a čas obhajoby: 11.06.2015 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 07.05.2015
• Datum odevzdání tištěné podoby: 07.05.2015
• Datum proběhlé obhajoby: 11.06.2015
• Oponenti: doc. RNDr. Stanislav Daniš, Ph.D.
• Konzultanti: RNDr. Milan Klicpera, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Prostudování literatury a výběr vhodného kandidáta ke studiu změn krystalové mříže.
2. Seznámení s aparaturou pro měření rentgenové difrakce za nízkých teplot.
3. Obsáhnutí technik experimentů elektrického odporu čtyřbodovou metodou a tepelné kapacity za vysokých hydrostatických tlaků.
4. Příprava monokrystalického vzorku vybrané sloučeniny, jeho zorientování.
5. Změření kompresibility (v případě dostatečně velkého monokrystalu).
6. Změření teplotní závislosti el. odporu a měrné tepelné kapacity na studovaném materiálu za různých hydrostatickch tlaků.
7. Analýza naměřených dat a sepsání dilomové práce.

Seznam odborné literatury

1. Ch. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985.
2. N. W. Ashcroft, N. D. Mermin: Solid State Physics, Saunders College, Philadelphia 1976
3. M. Eremets: High pressure experimental methods, Oxford University Press, 1996
4. V. Valvoda, M. Polcarová, P. Lukáč: Základy strukturní analýzy, Universita Karlova, Karolinum, Praha 1992
5. doporučené články v odborné literatuře

Předběžná náplň práce

Mezi intermetalickými sloučeninami existuje mnoho případů, kdy změny v magnetickém chování jsou ovlivněny strukturními fázovými přechody daného materiálu.
Ovlivnitelnost magnetismu změnou strukturních parametrů (změny mřížových parametrů, objemu elementární buňky, symetrie mříže atp.) je často jedním ze zásadních faktorů určujících výsledné chování látky z hlediska elektronových struktur.
Ne vždy je ovšem změna struktury spojena se změnou například magnetického stavu dané látky přímo (oba jevy nastávají při např. různých teplotách), avšak k jisté míře spojitosti mezi oběma fyzikálními procesy dochází. Příkladem jsou hexagonální sloučeniny typu RTAl (R = prvek vzácných zemin, T = tranzitivní kov) s nespojitým vývojem mřížových parametrů při současném zachování objemu i symetrie elementární buňky, nebo také slučeniny typu CeT2X2 (X = p-kov) se změnou symetrie a minimálními změnami v hodnotách mřížových parametrů.

Cílem této práce je charakterizace strukturních změn ve vybraných intermetalických sloučeninách a studium ovlivnitelnosti těchto strukturních změn a magnetického chování pomocí škály dostupných experimentálních metod - nízkoteplotní rentgenové difrakce, měření fyzikálních veličin (el. odporu, roztažnosti, tepelné kapacity) za nízkých teplot a vysokých hydrostatických tlaků. Data budou předmětem publikace v mezinárodním impaktovaném časopise, eventuelně také předmětem prezentace na mezinárodní konferenci.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Among the intermetallic compounds there are many cases when magnetic behavior is being influenced by structural phase transitions in the material.
The degree of influence of magnetism by changes of the structural parameters (changes of lattice constants, elementary-unit volume, symmetry etc.) is often one of basic factors determining the final behavior of the matter from point of view of the electronic structures.
It is not by rule that the structural change is directly connected with the change of e.g. magnetic state (both effects appear at e.g. different temperatures), nevertheless there exist a certain connection between both processes. As an example we may mention hexagonal compounds RTAl (R=rare-earth element, T=transition metal) with a discontinuous evolution of the lattice parameters with simultaneous retain of volume and symmetry of the elementary unit, and also compounds CeT2X2 (X = p-metal) exhibiting change of symmetry and only a tiny changes in the values of lattice constants.

The aim of this work is characterization of structural changes in selected intermetallic compounds and a study of degree of influence of these structural changes with magnetic behavior by using a range of available experimental methods - low-temperature X-ray diffraction, measuring of physical properties (electric resistivity, thermal expansion, specific heat) at low temperatures and hydrostatic pressures.
Obtained data will be subject of a paper in an international impacted journal and eventually also presented at an international conference.