Vliv Sn substituce na krystalovou strukturu a magnetické vlastnosti sloučenin Nd2Ni2In1-xSnx
| Thesis title in Czech: | Vliv Sn substituce na krystalovou strukturu a magnetické vlastnosti sloučenin Nd2Ni2In1-xSnx |
|---|---|
| Thesis title in English: | Influence of Sn substitution on crystal structure and magnetic properties of Nd2Ni2In1-xSnx compounds |
| Key words: | magnetické vlastnosti, intermetalické sloučeniny vzácných zemin, krystalová struktura, rentgenová difrakce |
| English key words: | magnetic properties, Rare-earth intermetallic compounds, crystal structure, X-ray diffraction |
| Academic year of topic announcement: | 2023/2024 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL) |
| Supervisor: | RNDr. Silvie Černá, Ph.D. |
| Author: |
| Guidelines |
| 1. seznámení se s danou problematikou na základě studia odborné literatury
2. syntéza sloučenin Nd2Ni2In1-xSnx 3. studium změn krystalové struktury vlivem substituce pomocí rentgenové difrakce 4. studium změn magnetických vlastností v závislosti na množství cínu 5. interpretace získaných experimentálních dat |
| References |
| 1. N. W. Ashcroft, N. D. Mermin: Solid State Physics, Saunders College, Philadelphia 1976
2. Ch. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985 3. Elektronické odborné časopisy |
| Preliminary scope of work |
| Velké množství sloučenin typu R2T2X (R = lanthanoid, T = tranzitivní kov, X = p-kov) krystalizuje v tetragonalní krystalové struktuře Mo2FeB2. Mnohé z těchto sloučenin se magneticky uspořádávají a vzniká buďto feromagnetická nebo antiferomagnetická struktura v oblasti nízkých teplot. V případě antiferomagnetických interakcí můžeme mluvit o sloučeninách s mříží, která se vyznačuje geometrickou frustrací, která vede k zajímavým magnetickým vlastnostem. Tyto sloučeniny jsou v posledních letech intenzivně studovány právě pro jejich zajímavé a mnohdy překvapivé chování především v nízkých teplotách. Magnetické, elektrické i tepelné vlastnosti R2T2X sloučenin se mnohdy dramaticky mění v důsledku působení tzv. chemického tlaku (vliv substituce). Právě vliv substituce na elektronové vlastnosti sloučenin série Nd2Ni2(In,Sn) bude obsahem bakalářské práce. Krajní sloučeniny série již byly studovány: Sloučenina Nd2Ni2In krystalizuje v tetragonalní krystalové struktuře Mo2FeB2. Je to antiferomagnet s Néelovou teplotou TN = 8 K. Vlivem vnějšího magnetického pole ~0.3 T se magnetické uspořádání mění na feromagnetické. Na druhou stranu, krystalová struktura sloučeniny Nd2Ni2Sn je ortorhombická. Magnetické vlastnosti sloučeniny s cínem jsou ještě zajímavější. Při teplotě 21 K se sloučenina uspořádává feromagneticky. Při dalším snižování teploty se feromagnetické uspořádání mění na antiferomagnetické. Při kritických koncentracích lze očekávat změnu krystalové struktury a magnetického chování. Předmětem studia tedy bude nalezení závislosti typu krystalové struktury a magnetických vlastností na stupni substituce india cínem.
Práce se může stát základem diplomové práce, jež se zaměří na další studium krystalových struktur a magnetických vlastností hydridů těchto sloučenin. |
| Preliminary scope of work in English |
| Majority of R2T2X (R = lanthanide, T = transition metal, X = p-metal) compounds crystallizes in tetragonal crystal structure of Mo2FeB2 type. Many of them order magnetically (ferromagnetically or antiferromagnetically) at low temperatures. In the case of antiferromagnetic interaction, we can talk about compounds with crystal structure which brings the geometrical frustration into the system, leading to very interesting magnetic properties. These compounds have been studied intensively during last years for their interesting often surprising behavior at low temperatures. Magnetic, electrical and thermal properties of R2T2X often strongly depend on so-called chemical pressure ( on substitution). The aim of the thesis is to study the impact of Sn substitution on electronic properties of Nd2Ni2In1-xSnx compounds. Parent compounds of this series were previously investigated: Nd2Ni2In crystallizes in tetragonal crystal structure Mo2FeB2. It was reported to be an antiferromagnet with Néel temperature TN = 8 K. The AF magnetic ordering is changed to ferromagnetic upon applied external magnetic field ~0.3 T. On the other hand, the crystal structure of Nd2Ni2Sn is orthorhombic. Magnetic properties of this compound are even more interesting. Nd2Ni2Sn orders antiferromanetically below 21 K. Further decreasing of the temperature leads to the change of magnetic ordering to ferromagnetic. We expect the change of crystal structure and magnetic behavior at critical concentrations. The aim of the thesis is to study the impact of Sn substitution on crystal structure and magnetic properties of Nd2Ni2(In,Sn) system. |