Vliv vnějšího tlaku na magnetické chování materiálu
| Thesis title in Czech: | Vliv vnějšího tlaku na magnetické chování materiálu |
|---|---|
| Thesis title in English: | Influence of the external pressure on the magnetic behavior 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, charakterizovat jeho fázové složení a krystalovou strukturu pomocí rtg. práškové difrakce 3. prostudovat závislosti magnetizace, případně elektrického odporu na teplotě a magnetickém poli za normálního tlaku a určit teplotu magnetického uspořádání 4. změřit elasticitu materiálu za vybraných teplot pomocí miniaturních tenzometrů pro několik vybraných hodnot hydrostatického tlaku 5. prostudovat závislost teploty magnetického uspořádání ve vnějším hydrostatickém tlaku 6. určit a diskutovat souvislosti mezi meziiontovými vzdálenostmi a výměnnými interakcemi |
| 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. M. Eremets: High pressure experimental methods, Oxford University Press, 1996 5. články v odborné literatuře |
| Preliminary scope of work |
| Spontánní uspořádání magnetických momentů v materiálech (např. feromagnetické nebo antiferomagnetické) nastává v důsledků výměnných inetrakcí, které korelují vzájemnou polohu dvojic magnetických momentů. Velikost a charakter výměnné interakce závisí na vzdálenosti mezi magnetickými ionty. Meziiontové vzdálenosti se obvykle mění při změně teploty v důsledku teplotní roztažnosti. Známe-li elasticitu materiálu, můžeme meziiontové vzdálenosti měnit působením vnějšího hydrostatického tlaku. Tím lze ovlivňovat podmínky pro vznik magnetického uspořádání, což se projeví ve změně základních parametrů magnetického chování.
Úkolem práce bude: 1) připravit vybraný materiál, charakterizovat jeho fázové složení a krystalovou strukturu pomocí rtg. práškové difrakce 2) prostudovat závislosti magnetizace, případně elektrického odporu na teplotě a magnetickém poli za normálního tlaku a určit teplotu magnetického uspořádání 3) změřit elasticitu materiálu za vybraných teplot pomocí miniaturních tenzometrů pro několik vybraných hodnot hydrostatického tlaku 4) prostudovat závislost teploty magnetického uspořádání ve vnějším hydrostatickém tlaku 5) určit a diskutovat souvislosti mezi meziiontovými vzdálenostmi a výměnnými interakcemi 6) Výsledkem bude v případě zájmu a aktivity studenta také publikace v mezinárodním časopise. |
| Preliminary scope of work in English |
| The spontaneous ordering of the magnetic moments in the materials (e.g. feromagnetic or antiferromagnetic) occurs as a consequence of the exchange interactions that correlate the position of the magnetic ions pairs. The magnitude and the character of the exchange interaction depends on the distance between the magnetic ions. The inter-ion distances usually change within the temperature changes as a consequence of the temperature expansion. Based on the knowledge of the elasticity of the material, one can vary the inter atomic distances using the external hydrostatic pressure. It is possible to influence the conditions for the magnetic order appearance by this way, what will be observed in the change of the basic parameters of the magnetic ordering.
The aim of the work will be: 1) preparation of the selected material, characterization of its phase content and its crystal structure using X-ray powder diffraction 2) study the temperature and magnetic-field dependencies of magnetization (occasionally also of the electrical resistivity) at ambient pressure and determine the magnetic ordering temperature 3) measure elasticitiy of the material at selected temperatures using miniature tenzometers for several values of the external pressure 4) study temperature dependencies of the ordering temperature under the hydrostatic pressure 5) determine and discuss the connection of the inter-ion distances and exchange interactions 6) in case of the student's interest and activity, the work may lead to publication in an international journal |