Heuslerovy slitiny jsou v současné době intenzivně studovány pro svoje unikátní magnetické a magnetooptické vlastnosti. Některé Heuslerovy slitiny díky silné spin-orbitální vazbě vykazují vlastnosti analogické topologickým izolátorům. Elektronické, magnetické a magnetooptické vlastnosti Heuslerových slitin podstatně závisejí na krystalové struktuře. Struktura Heuslerových slitin typu A2BC se dá popsat pomocí čtyř prostupujících se kubických plošně centrovaných mřížek. Reálná struktura těchto materiálů vykazuje řadu defektů. Kromě plošných defektů (hranice zrn a mozaikových bloků) a lineárních defektů (dislokace) lze očekávat rozuspořádání v obsazeních jednotlivých mřížkových bodů různými typy atomů a lokální distorzi mřížky vyvolanou lokálními nehomogenitami chemického složení. Tyto efekty mají zajisté vliv na elektronovou strukturu a tím na magnetické Heuslerovy slitiny jsou v současné době intenzivně studovány pro svoje unikátní magnetické a magnetooptické vlastnosti. Některé Heuslerovy slitiny díky silné spin-orbitální vazbě vykazují vlastnosti analogické topologickým izolátorům. Elektronické, magnetické a magnetooptické vlastnosti Heuslerových slitin podstatně závisejí na krystalové struktuře. Struktura Heuslerových slitin typu A2BC se dá popsat pomocí čtyř prostupujících se kubických plošně centrovaných mřížek. Reálná struktura těchto materiálů vykazuje řadu defektů. Kromě plošných defektů (hranice zrn a mozaikových bloků) a lineárních defektů (dislokace) lze očekávat rozuspořádání v obsazeních jednotlivých mřížkových bodů různými typy atomů a lokální distorzi mřížky vyvolanou lokálními nehomogenitami chemického složení. Tyto efekty mají zajisté vliv na elektronovou strukturu a tím na magnetické vlastnosti, souvislost magnetických a strukturních vlastností Heuslerových slitin není však dosud zcela objasněna.
Cílem práce je studovat korelaci strukturních vlastností Heuslerových slitin s jejich magnetismem. Struktura bude studována převážně standardními metodami rtg difrakce, které umožní určení mřížkových parametrů a ze změřených intenzit odhadnout okupance jednotlivých mřížkových bodů. Pokud to kvalita materiálu umožní, bude se měřit rozložení difuzního rozptylu v reciprokém prostoru daleko od difrakčních maxim, z něhož bude možné popsat korelace v obsazení mřížkových bodů jednotlivými typy atomů. Rtg difrakce bude též měřena v závislosti na teplotě s cílem popsat fázové změny ve studovaných materiálech. Lokálním distorze mřížky bude studována metodami rtg absorpční spektroskopie. Magnetické vlastnosti se budou vyšetřovat magnetometrií a magnetooptickými metodami na FÚ UK, jakož i rezonanční rtg absorpcí (metody XMLD a XMCD). Strukturní studie budou prováděny v rtg laboratoři KFKL, která je vybavena řadou rtg difraktometrů s možností měření za nízkých teplot (do 2K) a do vysokých teplot do 1100°C. Rtg absorpční spektroskopie a metody XMCD a XMLD budou prováděny na synchrotronových zdrojích, převážně na ESRF v Grenoblu.
Práce je převážně experimentální povahy. Je vhodná pro studenta/studentku s velmi dobrými znalostmi fyziky pevných látek, magnetismu a rtg difrakce. Požaduje se dále dobrá znalost programování a vyhodnocování experimentálních dat a ochota provádět časově náročná měření na synchrotronu.
Seznam odborné literatury
Podle pokynů vedoucího práce a knzultanta
Předběžná náplň práce
Náplní práce je strukturní studium Heuslerových slitin různými metodami rtg rozptylu (rtg difrakce, EXAFS, XMCD, XMLD) kombinované s měřeními magnetických vlastností (magnetometrie, magnetooptika) s cílem studovat korelaci strukturních a magnetických vlastností.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
The thesis consists in the study of structural properties of Heusler alloys by various x-ray based methods (diffraction, EXAFS, XMCD and XMLD), combined with magnetic measurements (magnetometry magnetooptical measurements). The aim of the work is to study the correlation of structural and magnetic properties of Heusler alloys
- zadáno a potvrzeno stud. odd.