Vliv struktury na magnetické vlastnosti vzácně zeminných intermetalických sloučenin.

• Thesis title in Czech: Vliv struktury na magnetické vlastnosti vzácně zeminných intermetalických; sloučenin.
• Thesis title in English: Interplay between crystal structure and magnetism of the rare earth; intermetallics.
• Key words: REIr2Si2, polymorfismus, magnetismus, supravodivost, tepelná kapacita
• English key words: REIr2Si2, polymorphism, magnetism, superconductivity, heat capacity
• Academic year of topic announcement: 2010/2011
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL)
• Supervisor: doc. RNDr. Jiří Pospíšil, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 12.10.2010
• Date of assignment: 12.10.2010
• Date and time of defence: 23.06.2011 00:00
• Date of electronic submission: 26.05.2011
• Date of submission of printed version: 26.05.2011
• Date of proceeded defence: 23.06.2011
• Opponents: prof. Mgr. Pavel Javorský, Dr.
• Advisors: prof. RNDr. Vladimír Sechovský, DrSc.

Guidelines

1) studium literatury a příprava rešerše
2) syntéza vybraných sloučenin ve formě polykrystalu i monokrystalu, metoda růstu z přesyceného roztoku, Czochralského metoda, SPLAT-cooling
3) analýza připravených materiálů, prášková rentgenová difrakce, difrakce na monokrystalu, EDX analýza
4) popis vlivu žíhání na fyzikální vlastnosti sloučenin
5) měření magnetických a termodynamických vlastností, měření magnetizací, specifických tepel, elektrického odporu
6) popis a analýza magnetických a termodynamických vlastností připravených sloučenin na úrovni znalostí studenta Bc. stupně programu Fyzika

References

Solid state physics / Neil W. Ashcroft, N. David Mermin, New York : Brooks / Cole, c1976
Úvod do fyziky pevných látek / Charles Kittel, Praha, Academia, 1985
Magnetism in condensed matter / Stephen Blundell, Oxford : Oxford University Press, c2001
Elektronické odborné časopisy

Preliminary scope of work

Jednou ze skupin intenzivně zkoumaných materiálů jsou intermetalické sloučeniny na bázi prvků vzácných zemin. Vzácně zeminné intermetalické sloučeniny se vyznačují širokou paletou fyzikálních vlastností, zejména silnou krystalovou anizotropií, magnetismem a supravodivostí. Všechny tyto vlastnosti jsou úzce spojeny s jejich 4f elektrony, které mají silně lokalizovaný charakter. Jedním z kritických parametrů určujících magnetické vlastnosti těchto sloučenin je krystalové pole tvořené okolními ionty. Toto krystalové pole je definováno jednak různými typy iontů (p-prvky, transitivní kovy) a dále jejich symetrií. Nabízená bakalářská práce bude zaměřena na skupinu intermetalických ternárních sloučenin o složení REIr2Si2 (RE - prvek vzácných zemin). Tyto sloučeniny mohou krystalovat ve dvou strukturních typech, tzv. nízko a vysokoteplotní fázi. Díky tomu máme unikátní možnost studovat vliv symetrie na magnetizmus odděleně od vlivu typu iontu, protože chemické složení zůstává při strukturní transformaci zachováno. Předmětem práce bude příprava polykrystalických a monokrystalických vzorků sloučnin na bázi Y, La a Sm, které budou definovaně žíhány. Existence nízko a vysoko teplotní fáze je totiž dána tepelnou historií vzorku. Pro přípravu materiálů bude použita metoda obloukového tavení, která má na školícím pracovišti kvalitní zázemí, případně metoda SPLAT-cooling. Charakterizace struktury a složení bude prováděno na skenovacím elektronovém mikroskopu vybaveném EDX detektorem a práškovou rentgenovou difrakcí. Následně budou na připravených materiálech v obou strukturních typech studovány magnetické a transportní vlastnosti. Měření makroskopických vlastností budou prováděna ve Společné laboratoři pro magnetická studia UK MFF a FZÚ AVČR. Získaná experimentální data budou srovnána s výsledky teoretických výpočtů. Výsledkem práce by měl být popis vlivu symetrie krystalového pole na magnetické, případně vodivostní vlastnosti připravených materiálů na úrovni znalostí studenta Bc. studia. Práce je součástí výzkumného záměru a výzkumných projektů, které jsou řešeny na školícím pracovišti.

Preliminary scope of work in English

One of the groups of the intensively studied materials are intermetallic compounds based on rare earths elements. Rare earth intermetallics are characterized of the variety of physical properties like strong magnetocrystalline anisotropy, magnetism and superconductivity. All mentioned properties are connected with their strongly localized 4f electrons. Crystal field (CF) is one of the critical parameters influenced magnetic behavior, which is formed surrounding ions. CF is partly defined by type of the ions and partly their symmetry. The offered Bc. thesis will be focused on group of the intermetallics with chemical composition REIr2Si2 (RE - Rare Earth elements). Selected compounds can crystalize in two structure types so-called low and high teperature phases. It is way how we can study influence of the CF symmetry separately from the influence of the surrounding chemical composition because chemical composition is conserved during the phase transitions. The subject of the work will be preparation of the Y, La a Sm analogs of the mentioned compounds in the polycrystalline and single crystal form. The samples will be annealed at acurate conditions because existence of the low or high temperature phase is strongly dependent on the samples treatment. The samples will be prepared using arc melting or SPLAT-cooling method and characterized using powder X-ray diffraction and EDX analysis. Subsequently, the magnetic and transport properties will be studied in materials in both structure types. The experimental results will be supported by theoretical celculations. The result of the work should be description of the influence of the CF on magnetic and transport properties of the selected compounds at the level of the knowledges of the student in the Bc. studiing program.