Magnetické stavy Yb- a Eu- sloučenin

• Thesis title in Czech: Magnetické stavy Yb- a Eu- sloučenin
• Thesis title in English: Magnetic states in Yb- and Eu-based compounds
• Key words: magnetismus, Yb, Eu, valenční stav, extrémní podmínky
• English key words: magnetism, Yb, Eu, valence state, extreme conditions
• Academic year of topic announcement: 2018/2019
• Thesis type: dissertation
• Department: Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL)
• Supervisor: doc. RNDr. Jiří Prchal, Ph.D.
• Advisors: prof. RNDr. Vladimír Sechovský, DrSc.

Guidelines

- Prostudování dostupné literatury o studovaných sloučeninách obsahující Yb a Eu
- Výběr vhodných sloučenin, které nebyly dosud studovány či byly studovány pouze na polykrystalickém vzorku
- Příprava monokrystalů vybraného složení, základní charakterizace jejich chemického a fázového složení, krystalové struktury pomocí mikrosondy a RTG difrakce
- Změření transportních a magnetických vlastností těchto sloučenin za normálního i vysokého tlaku a vysokých magnetických polí
- Průběžná publikace získaných dat v impaktovaných vědeckých časopisech
- Sepsání a obhajoba disertační práce

References

- N. W. Ashcroft, N. D. Mermin: Solid State Physics, Saunders College, Philadelphia 1976
- M. Eremets: High pressure experimental methods, Oxford University Press, 1996
- články v odborné literatuře - postupně zadávány školitelem a konzultantem, též samostatně aktivně vyhledávány

Preliminary scope of work

Intermetalické sloučeniny obsahující prvky s nezaplněnými 4f či 3d elektronovými slupkami jsou charakteristické značným množstvím magnetických stavů různého typu. Obecně tzv. 4f prvky vykazují magnetický moment, který je dobře lokalizovaný a popsatelný. Mezi 4f prvky však existují specifické případy - a to Ce, Yb a Eu - jejichž elektronové chování je silně ovlivnitelné působením vnějších podmínek kvůli nastalým změnám ve valenci těchto vzácnozeminných iontů. Důsledkem toho pak jejich sloučeniny vykazují silnou závislost magnetického chování (od klasického magnetického stavu až po neceločíslené valenční stavy, Kondův jev či kvantová kritikalita) právě následkem změny valence ovlivňované vnějšími podmínkami jako je teplota, tlak, magnetické či elektrické pole. Ačkoli existuje mnoho prací popisující vybrané sloučeniny s Ce, Yb či Eu, existuje řada možností složení, které studováno buď nebylo vůbec anebo bylo studováno pouze na polykrystalických vzorcích v omezeném oboru stavových parametrů – zvláště sloučenin s Yb a Eu. A právě současné vybavení laboratoří KFKL MFF UK umožňuje jak získání kvalitních monokrystalů, tak i dosažení kombinací extrémních podmínek (nízké teploty, vysoké magnetické pole, vysoký tlak), v nichž lze studovat fyzikální chování monokrystalů intermetalik a u nichž nebylo dosud systematické studium provedeno pro omezený rozsah aplikovatelných vnějších podmínek. V rámci práce bude proveden výběr vhodných sloučenin s potenciálně zajímavým chováním za extrémních podmínek dosažitelných v laboratořích MFF UK, jejich následná příprava a studium jejich magnetických stavů.

Preliminary scope of work in English

Intermetallic compounds containing elements with unfilled 4f or 3d electronic bands are characteristic by a high number of magnetic states of various types. The 4f elements exhibit generally magnetic moment which is being well localised and described. Nevertheless, among the 4f elements exist specific examples – namely Ce, Yb and Eu – whose electronic behavior can be strongly influenced by acting of external conditions due to valence-state changes in these rare-earth ions. As a consequence, compounds containing these elements exhibit strong dependence of their magnetic behavior (starting from the conventional magnetism to the non integer valence state, Kondo effect or quantum criticality) as a result of the valence change caused by applications of extreme external conditions like temperature, pressure, magnetic and electric field. Although there are many publications describing selected Ce-, Yb- or Eu-based compounds, there exist many compositions that have never been studied or have been studied on a polycrystalline compounds only in a restricted range of the state parameters – namely the Yb- and Eu-based compounds. Present equipment of laboratories of DCMP MFF CU (Dept Cond. Matter Physics, Fac. Math. Phys., Charles Univ.) enables both – growing of high-quality singlecrystals and reaching of combinations of the extreme conditions (low temperatures, high magnetic fields, high pressures) at which the physical behavior of selected singlecrystalline intermetallics can be studied, of which the systematic study was not preformed yet because of restricted range of applicable external conditions. In frame of this work there will be performed a selection of suitable compounds with a potential interesting behavior under extreme conditions available in the laboratories of CU, their consequent preparation and study of their magnetic states.