text size

Superconductivity and electronic properties of y-U alloys and their hydrides

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Title:
Superconductivity and electronic properties of y-U alloys and their hydrides
Title (in czech):
Supravodivost a magnetické vlastnosti slitin y-U a jejich hydridů
Type:
Dissertation
Author:
Ilya Tkach, Ph.D.
Supervisor:
doc. RNDr. Ladislav Havela, CSc.
Opponents:
RNDr. Marian Mihálik, CSc.
Ing. Oldřich Schneeweiss, DrSc.
Consultants:
doc. RNDr. Radomír Kužel, CSc.
RNDr. Alexander Shick, Ph.D.
Thesis Id:
83243
Faculty:
Faculty of Mathematics and Physics (MFF)
Department:
Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL)
Study programm:
Physics (P1701)
Study branch:
Physics of Condensed Matter and Materials Research (4F3)
Degree granted:
Ph.D.
Defence date:
22/06/2015
Defence result:
Pass
Language:
English
Keywords (in czech):
Uran; supravodivost; feromagntismus; hydridy
Keywords:
Uranium; superconductivity; ferromagnetism; hydrides
Abstract (in czech):
Název práce: Supravodivost a magnetické vlastnosti slitin γ-U a jejich hydridů. Autor: Ilya Tkach Katedra / Ústav: Katedra fyziky kondenzovaných látek Vedoucí doktorské práce: Doc. RNDr. Ladislav Havela, CSc. Abstrakt: Byly prostudovány nízkoteplotní elektronové vlastnosti splatů U-Mo a U- Zr, ve kterých byla zachována struktura bcc (γ-U), stabilní za vysokých teplot. Magnetická studia pro U-Mo slitin prokázala Pauliho paramagnetické chování. U- Mo a U-Zr splaty přecházejí do supravodivého stavu pod teplotou Tc, která může dosáhnout až 2.1 K a vykazují kriticiká pole až 5-6 T. Supravodivost u -U může být považována za objemový efekt a je posána teorií BCS, zatímco supravodivost u -U skutečný objemový efekt není. Bcc slitiny U-Mo and U-Zr alloys absorbují vodík jen za výšených tlaků (p ≥ 4.5 bar) a vytvářejí hydridy se stechiometrií analogickou k UH3. Tyto hydridy s Mo vykazují amorfní strkturu, zalořenou na struktuře typy β-UH3, zatímco hydridy s Zr mají krystalickou struktury typu -UH3 type. Hydridy (UH3)1-xMox jsou feromagnetické s hodnotami Curievy teploty TC a magnetických momentů zvýšenými (přes 200 K a do okolí 1.1 μB/U) ve srovnání s čitým β-UH3 (165 - 175 K; 0.9 μB/U). Jsou to patrně první amorfní feromagnetika na bázi uranu s tak vysokými TC. Hodnoty koercitivního pole u (UH3)1-xMox a (UH3)1-xZrx dosahují za nízkých teplot až 6 T. Vlastnosti těchto hydridů (typy -UH3, -UH3, amorfní) jsou pozoruhodně skoro identické navdory různé krystalové struktuře a rozdílným minimálním vzdálenostem mezi atomy uranu. Klíčová slova: Uran; supravodivost; feromagntismus; hydridy
Abstract:
Title: Superconductivity and electronic properties of γ-U alloys and their hydrides. Author: Ilya Tkach Department / Institute: Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University Supervisor of the doctoral thesis: Doc. RNDr. Ladislav Havela, CSc., Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University, Prague, The Czech Republic Abstract: Low-temperature electronic properties for U-Mo and U-Zr splats stabilized in γ-U were investigated. Magnetic measurements revealed Pauli paramagnetic behavior with temperature independent susceptibility for U-Mo alloys. U-Mo and U- Zr splats become superconducting at low temperatures with Tc up to 2.1 K and critical field 5-6 T. The superconductivity of -U can be considered as a bulk effect and can be described by the BCS theory, while -U superconductivity is not a real bulk effect. U-Mo and U-Zr alloys absorb hydrogen at high pressures (p ≥ 4.5 bar) and form hydrides with stoichiometry analogous to UH3. The hydrides with Mo have an amorphous structure based on β-UH3 phase, while hydrides with Zr have a crystalline structure of the -UH3 type. (UH3)1-xMox hydrides are ferromagnetic with enhanced TC up to 202 K and magnetic moments 1.1 μB/U in comparison with pure β-UH3 (175 K; 0.87 μB/U). This is probably the first U-based ferromagnet with such a high TC. The coercive field of (UH3)1-xMox and (UH3)1-xZrx hydrides reaches values up to 4-6 T at low temperatures. Abrupt jumps are observed during the demagnetization process. Despite different crystal structure and inter-U spacing, the electronic properties of -UH3 phase are very similar to β-UH3. Keywords: Uranium; superconductivity; ferromagnetism; hydrides
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Ilya Tkach, Ph.D. 7.19 MB
Download Abstract in czech Ilya Tkach, Ph.D. 56 kB
Download Abstract in english Ilya Tkach, Ph.D. 46 kB
Download Supervisor's review doc. RNDr. Ladislav Havela, CSc. 681 kB
Download Opponent's review RNDr. Marian Mihálik, CSc. 91 kB
Download Opponent's review Ing. Oldřich Schneeweiss, DrSc. 88 kB
Download Defence's report prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. 207 kB