Studium perovskitových multiferoik magnetickými rezonancemi

• Thesis title in Czech: Studium perovskitových multiferoik magnetickými rezonancemi
• Thesis title in English: Magnetic resonance study of perovskite multiferroics
• Key words: jaderná magnetická rezonance, elektronová paramagnetická rezonance, hyperjemné interakce, perovskity, multoferoika
• English key words: nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance, hyperfine interactions, perovskites, multiferroics
• Academic year of topic announcement: 2017/2018
• Thesis type: dissertation
• Department: Department of Low Temperature Physics (32-KFNT)
• Supervisor: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc.
• Advisors: Valentyn Laguta, DrSc.

Guidelines

Specifikuje se ve studijním plánu doktoranda.

References

Slichter C.P., Principles of Magnetic Resonance, rev. vyd. Springer Verlag, Berlin 1990
Duer M. J. (Editor), Solid State NMR Spectroscopy:Principles and Applications, Wiley-Blackwell, 2001
Petrov M.P., Turov E.A., Nuclear magnetic resonance in ferro-and antiferromagnets, Jerusalem :Israel Program for Scientific Translations, 1972, Translated by E. Harnik, ISBN: 0706511050
J.A. Weil, J.R. Bolton, and J.E.Wertz: Electron Paramagnetic Resonance - Elementary Theory and Practical Applications, Wiley-Interscience, 1994
Selected papers from scientific periodics

Preliminary scope of work

Multiferoické materiály vykazující koexistenci feroelektrického a fero- nebo antiferomagnetického uspořádání v nedávné době vzbudily
značný zájem díky potenciálním aplikacím v multifunkčních zařízeních. Tyto magnetoelektrické materiály nejenže vykazují charakteristické feroelektrické a magnetické vlastnosti, ale navíc mají silnou vazbu mezi elektrickými a magnetickými momenty, což je z hlediska aplikací podstatné. Změna magnetického stavu prostřednictvím elektrického pole má např. význam pro aplikace ve spintronice nebo magnetických RAM.
Navržené PhD. téma je zaměřené zejména na zkoumání různých magnetoelektrických multiferoik typu chemicky neuspořádaných perovskitů (Pb(Fe2/3W1/3)O3, Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 a další složení) metodami elektronové paramagnetické rezonance (EPR) a jaderné magnetické rezonance (NMR). Experimenty budou prováděny na novém EPR spektrometru (Bruker E580, X a Q pásma, EC projekt SAFAMT ve Fyzikálním ústavu AV ČR) a NMR spektrometrech Bruker Avance 400 a 500 MHz (MFF UK). Experimentální výsledky budou porovnávány s teoretickými výpočty.

Předpokládané znalosti: Téma je vhodné pro absolventy magisterského studia oboru Fyzika kondenzovaných soustav a materiálů nebo obdobného fyzikálního/chemického oboru. Předpokládá se znalost fyziky pevných látek a základů kvantové mechaniky.

Preliminary scope of work in English

Multiferroic materials with the coexistence of ferroelectric and ferro- or antiferromagnetic orders have recently attracted significant interest due to their potential for applications as multifunctional devices. Such magnetoelectric materials can potentially exhibit all the characteristic properties of ferroelectric and magnetic materials and, most importantly, a strong coupling between the electric and magnetic moments. Altering the magnetic states with an electric field has several important applications, such as spintronics and magnetic random access memory.
In the proposed PhD research program the main attention will be paid to the EPR and NMR investigation of various magnetoelectric multiferroics based on chemically disordered perovskites Pb(Fe2/3W1/3)O3, Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 and other compositions. The studies will be performed with the new EPR spectrometer (Bruker E580, X and Q bands, EC project SAFAMT in Institute of Physics) and NMR spectrometers Bruker AVANCE 400-500 MHz (Faculty of Mathematics and Physics). The experimental results will be systematically compared with the first-principles calculations.