Vliv magnetického stavu na elektrický odpor materiálu
| Thesis title in Czech: | Vliv magnetického stavu na elektrický odpor materiálu |
|---|---|
| Thesis title in English: | Influence of the magnetic state on the resistivity of the material |
| Academic year of topic announcement: | 2009/2010 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | |
| Department: | Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Jiří Prchal, Ph.D. |
| Author: | |
| Advisors: | prof. RNDr. Vladimír Sechovský, DrSc. |
| Guidelines |
| 1. prostudování základních principů studia magnetického stavu materiálů
2. připravit vybraný materiál, jehož elektrický odpor silně závisí na změnách magnetického stavu, charakterizovat jeho fázové složení a krystalovou strukturu pomocí rtg. práškové difrakce 3. prostudovat závislosti magnetizace a elektrického odporu na teplotě a magnetickém poli 4. určit a diskutovat souvislosti magnetického stavu a magnetického příspěvku k celkovému odporu materiálu 5. diskutovat aplikační možnosti materiálu |
| References |
| 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. The Encyclopedia of Materials Science and Technology http://www1.elsevier.com/mrwclus/15/show/Main.htt 4. články v odborné literatuře |
| Preliminary scope of work |
| Elektrický odpor materiálu je způsoben rozptylem vodivostních elektronů na různých překážkách v krystalové mříži (poruchy mříže, fonony, magnetické ionty, t.j. ionty, které nesou stabilní magnetické momenty). Magnetický rozptyl vodivostních elektronů a tudíž i velikost elektrického odporu na magnetických iontech, úzce souvisí s magnetickým stavem látky (např. paramagnetický stav, feromagnetické nebo antiferomagnetické uspořádání magnetických momentů). Magnetický stav látky závisí na teplotě a vnějším magnetickém poli. To znamená, že elektrický odpor materiálů lze účinně měnit (kontrolovat) pomocí vnějšího magnetického pole. Tato skutečnost dává různým magnetickým látkám velký aplikační potenciál. Např. většina čtecích hlav dnešních pevných disků je založena na dramatických změnách elektrického odporu vhodného materiálu ve čtecí hlavě v důsledku magnetických polích souvisejících s magnetickým záznamem na disku.
Úkolem práce bude připravit vybraný materiál, jehož elektrický odpor silně závisí na změnách magnetického stavu, charakterizovat jeho fázové složení a krystalovou strukturu pomocí rtg. práškové difrakce, prostudovat závislosti magnetizace a elektrického odporu na teplotě a magnetickém poli, určit a diskutovat souvislosti magnetického stavu a magnetického příspěvku k celkovému odporu materiálu, diskutovat aplikační možnosti materiálu. Výsledkem bude v případě zájmu a aktivity studenta také publikace v mezinárodním časopise. |
| Preliminary scope of work in English |
| The electrical resistivity of a given material is caused by scattering of the conducting electrons on various retardations in the crystal lattice (defects of the lattice, phonons, magnetic ions, i.e. ions carrying stable magnetic moments). The magnetic scattering of the conduction electrons and thus also magnitude of the electrical resistivity on the magnetic ions is closely related to the magnetic state of the material (e.g. paramagnetic state, ferro- or antiferromagnetic order of the magnetic moments). The magnetic state of the matter depends on the temperature and the external magnetic field, what means that the electrical resistivity can be controlled by the external magnetic field. This reality brings large application potential to various magnetic compounds. Fro instance, most of the reading heads in the harddisks is based on the dramatic changes of the of the electrical resistivity in the reading head as a consequence of the magnetic field connected with the magnetic record on the disk.
The aim of the work will be preparation of selected material with the electrical resistivity that strongly depends on the magnetic state of the material, to characterize its phase content and crystal structure using X-ray diffraction, study the temperature and magnetic-field dependencies of the electrical resistivity, to establish and discuss the connection between magnetic state of the material and the magnetic contribution to its whole resistivity, to discuss application potentials of the material. In case of the student's interest and activity, the work may lead to publication is an international journal. |