|
|
Hybridní vibrační generátor
Rasocha, David ; Rubeš, Ondřej (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce se zaměřuje na návrh hybridního piezoelektrického vibračního generátoru. Hlavní myšlenka spočívá v umístění permanentního magnetu na konec vetknutého piezoelektrického nosníku a vhodném umístění cívky. Cívka s procházejícím magnetickým polem generuje napětí na zátěži. Piezoelektrický nosník bude v závislosti na své deformaci také generovat napětí. Pro modelování bude využit program Femm, Matlab a Simulink.
|
|
|
Magnetic Energy Harvesting Device for Low Excitation Vibration
Szabó, Hugo ; Singule, Vladislav (oponent) ; Rubeš, Ondřej (vedoucí práce)
This bachelor theasis is focused on a concept of a magnetic energy harvesting device for low exitation frequencies. The device is made out of mechanical and electrical part where mechanical part is made out of two levitating magnets that repent each other and an electrical part is made out of magnetic circuit and a coil whose relative motion induces voltage in the coil. Mathematical model is made in Matlab, Simulink and FEMM. Construction model is made in Inventor.
|
|
|
Static and dynamic properties of nanostructured magnetic materials
Vaňatka, Marek ; Wintz, Sebastian (oponent) ; Dijken, Sebastiaan van (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
During the last years, magnetic materials and nanostructures have been intensively studied for their applications in recording media and logic circuits. This work follows our ongoing research in this field and mainly focuses on the static and dynamic properties of nanostructured materials, e.g., NiFe, CoFeB, and YIG. The thesis starts with a theoretical introduction showing the basic description of micromagnetic systems, ferromagnetic resonance (FMR), and spin-waves, including the mathematical description of spin-wave dispersion relations. This is followed by the description of experimental methods. Then we present the first experimental part concerning the nucleation process of magnetic vortices, i.e., the transition from the saturated state into the vortex spin configuration while decreasing the magnetic field. Magnetic imaging methods are used, namely Lorentz transmission electron microscopy and magnetic transmission X-ray microscopy. The results are correlated with electrical detection using the anisotropic magnetoresistance effect. The advantage of electrical measurements is their potential integrability into the microprocessor circuitry. In the results, we report that this process in nanometer- and micrometer-sized magnetic disks undergoes several phases with distinct spin configurations called the nucleation states. Moreover, we introduce the analysis of magnetic materials using a vector network analyzer (VNA), which is applied to the measurement of magnetic vortex resonance (evaluation of the gyrotropic frequency and the high-frequency modes as well), the ferromagnetic resonance of thin layers (extraction of basic magnetic material parameters), and propagating spin-wave spectroscopy (PSWS). Spin-wave spectroscopy is further developed to measure the dispersion relations of thin magnetic layers, which can serve as an essential characteristic used in the design of devices. Finally, we show a concept of an antenna device, separating the magnetic excitation from the sample itself, providing no need for electron lithography processes of the antenna fabrication onto the sample. This device has the form of a glass cantilever, on which the excitation antenna is fabricated, a connector, and a coupler. It is then placed on a tilt equipped x-y-z stage, and therefore it provides positionability to any place on the measured sample. The use of glass as the cantilever material enables navigation using a microscope and enables the use of optical detection methods, e.g., Brillouin light scattering (BLS) or Kerr effect.
|
|
|
Elektromagnetické dělo
Kovařík, Martin ; Pavlík, Michal (oponent) ; Šteffan, Pavel (vedoucí práce)
Tato Bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací elektromagnetického děla pro testování různých projektilů o maximálním výkonu 19 J. Běžné mechanizmy pro urychlování projektilů používají stlačený vzduch nebo explozi, zde ovšem zákony termodynamiky limitují maximální teoretickou úsťovou rychlost. Elektromagnetické dělo představuje využití elektromagnetizmu pro urychlování projektilů, jež nabízí mnohem vyšší teoretické limity úsťové rychlosti. Navíc oproti klasickým urychlovacím mechanizmům lze snadno regulovat výstupní rychlost/energii projektilu a zrychlení působící na projektil v průběhu urychlování.
|
|
|
Transportní vlastnosti jednorozměrných magnetických nanostruktur
Holobrádek, Jakub ; Liška, Jiří (oponent) ; Vaňatka, Marek (vedoucí práce)
Magnetické nanodráty jsou v posledních letech studovány, jelikož jejich specifické vlastnosti mohou být využity v aplikacích v mikroelektronice a senzorech. Tato práce se zabývá měřením transportních vlastností nanodrátů v magnetickém poli. Nanodráty, zkoumané v rámci práce, byly narosteny metodou chemické depozice z plynné fáze ve spolupráci s Technickou Univerzitou v Sydney. Hlavním úkolem práce bylo vyvinout proces kontaktování jednotlivých nanodrátů pomocí litografie elektronovým svazkem a jejich měření v magnetickém poli pomocí jevu anizotropní magnetorezistence. Dále byly provedeny základní charakterizace studovaných nanodrátů pomocí metod transmisní elektronové mikroskopie, energiově disperzní spektroskopie a mikroskopie magnetických sil.
|
|
|
Exchange bias in metamagnetic heterostructures
Zadorozhnii, Oleksii ; Schneeweiss, Oldřich (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
Exchange bias is an intriguing physical phenomenon occuring at the interface of antiferromagnet (AF) and ferromagnet (FM) materials, which has already been widely applied in electronics and magnetic recording industry. Despite being intensely studied for a long time, the exact mechanism behind it remains an unsettled matter. This work presents an overview of the relevant studies documenting exchange bias in thin film bilayer systems, including both experimental evidence and theoretical models developed. The experimental tasks of this diploma thesis covered both manufacturing and measurement of different exchange bias model systems. An Fe/FeRh bilayer (here the FeRh layer features a phase transition from AF to FM at 360K), provides convenient tunability of the exchange bias. Next, the exchange bias and shape anisotropy effects were investigated in Fe/FeRh microstructures. Lastly, the presence of exchange bias was investigated between the coexisting FM and AF phases in submicron FeRh nanowires. The samples were fabricated using magnetron sputtering and E-beam lithography. All the presented systems were analyzed using Magneto-Optical Kerr Effect microscopy. Exchange bias was successfully found in the Fe/FeRh system nearly identical in magnitude and orientation to the results in literature, having an inferior FM-AF interface quality. Training effect as well as rotational asymmetry were also proven to exist within this system, solidifying the presence of exchange bias. In nanowires, significant exchange bias was measured between the coexisting FM and AF phases during cooling from the FM phase to the AF phase.
|
|
|
Návrh hybridního magnetického ložiska
Šindelář, Petr ; Bárta, Jan (oponent) ; Rúra, Dávid (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem hybridního magnetického ložiska. Jedná se o rozšíření problematiky běžných ložisek ve vysokootáčkových motorech. Práce je rozdělena do tří částí, kde se první část zabývá obecnou teorií magnetických ložisek. Druhá část se zabývá matematickým popisem ložiska. Třetí část se zabývá návrhem specifického hybridního magnetického ložiska. Návrh je proveden pro motor, pro který již bylo ložisko navrženo. Jedná se o motor o 45000ot/ min a výkonem 12kW. Cílem tohoto návrhu je vytvořit hybridní magnetické ložisko s magnety pro vytvoření stálého magnetického pole a cívkami pro regulaci sil ke stabilizaci rotoru a omezení vibrací. Praktický návrh zahrnuje matematický výpočet v programu MATLAB a počítačovou simulaci založenou na metodě konečných prvků v programu ANSYS Maxwell.
|
|
|
Korelovaná sondová a elektronová mikroskopie pro studium moderních magnetických nanomateriálů
Novotný, Ondřej ; Flajšman, Lukáš (oponent) ; Pavera, Michal (vedoucí práce)
Silný tlak na vývoj nových magnetických materiálů a jejich miniaturizaci, klade také důraz na vývoj nových analytických technik. Tato diplomová práce se zabývá vývojem a demonstrací korelované mikroskopie magnetických sil a elektronové mikroskopie, která je slibným nástrojem pro analýzu magnetických nanomateriálů. První část práce je věnována popisu fyzikálních základů mikromagnetismu se zaměřením na cylindrická nanovlákna. Na následujících stranách jsou popsány světelné, sondové, elektronové a synchrotronové metody pro mapování magnetických vlastností materiálů. V další části je popsán výzkum pohybu magnetických doménových stěn v cylindrických nanovláknech, který byl prováděný jako součást rozsáhlejší materiálové studie. Poslední část práce je věnována popisu vývoje korelované mikroskopie magnetických sil a elektronové mikroskopie na zařízení LiteScope. V rámci vývoje byl navržen a úspěšně otestován postup výroby magnetických sond. K výrobě sond bylo využito depozice indukované fokusovaným elektronovým svazkem a prekurzoru Co2(CO)8. V závěru práce je demonstrována vyvinutá technika na vícevrstevnatém Pt/Co vzorku, CoNi cylindrických nanovláknech, NiFe mikrostrukturách a FeRh metamagnetických nanoostrůvcích.
|
|
|
Axiální magnetické ložisko jako pasivní tlumič vibrací
Polák, Robert ; Marada, Tomáš (oponent) ; Pruša, Radomír (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je návrh matematického modelu, popisující tlumivé účinky prototypu pasivního axiálního magnetického ložiska. Prototyp se skládá ze tří permanentních axiálních magnetu, dva krajní jsou statory a jsou pevně připojeny k základně, prostřední magnet pracuje jako rotor. Součástí práce byla literární rešerše na téma tlumiče vibrací a jejich matematické modely. Na prototypu ložiska bylo provedeno experimentální měření závislosti odezvy axiální výchylky rotoru na axiálním zatížení hřídele. Přístup k vytvoření matematického modelu byl rozdělen na dvě části. Nejdříve se pomocí programu FEMM, využívajícího metodu konečných prvků, nasimulovala geometrie ložiska a byla zjištěna závislost síly působící na rotorový magnet v závislosti na jeho vychýlení. V druhé části byly permanentní magnety nahrazeny vodivými smyčkami, pro které byla postupným odvozováním ze známých rovnic sestavena závislost velikosti ztrátového výkonu na jejich vzájemné výchylce. Spojením těchto dvou částí vznikla pohybová rovnice pro prostřední smyčku, respektive magnet. Pomocí programu Matlab a Simulink byla tato rovnice simulována a následně byly výsledky porovnány s experimentálním měřením. Na závěr proběhlo zhodnocení měření a vhodnosti matematického modelu.
|
|
|
Návrh magnetického ložiska pro čerpadlo
Pruša, Radomír ; Ondrůšek, Čestmír (oponent) ; Huzlík, Rostislav (vedoucí práce)
Cílem předkládané bakalářské práce je navrhnout magnetický ložiskový systém přečerpávacího zařízení. Použití magnetických ložisek vychází z požadavku zamezení kontaktu čerpaného média s jakýmkoliv mazacím prostředkem. Navržené pasivní ložisko se skládá ze tří axiálně polarizovaných prstencových magnetů využívajících odpudivých magnetických sil. Navržené osmipólové radiální ložisko je tvořeno lištěným statorem s vyniklými póly a dvouvrstvým soustředným vinutím. Rotor ložiska je dutý, neboť současně slouží jako přívod čerpané kapaliny k oběžnému kolu odstředivého čerpadla. Návrh obou ložisek je založen na metodě konečných prvků programu ANSYS Maxwell. Výsledky simulací sil axiálního ložiska byly porovnány s hodnotami získanými experimentálním laboratorním měřením. Namáhání konstrukčních součástí ložisek bylo ověřeno implementovanou funkcí pevnostní analýzy v prostředí Autodesk Inventor. Součástí práce je rešerše na téma konstrukce aktivních a pasivních magnetických ložisek.
|
host ::
RSS.