Název: Magnetické vlastnosti samouspořádaných nanomagnetů FeRh
Překlad názvu: Magnetic properties of self-assembled FeRh nanomagnets
Autoři: Motyčková, Lucie ; Fruchart, Olivier (oponent) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok: 2020
Jazyk: eng
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstrakt: [eng] [cze]
Magnetické nanočástice a nanostrukturované materiály jsou velkým příslibem v mnoha oblastech, včetně biomedicíny, sanace životního prostředí nebo získávání energie. Proto neustále roste zájem o výzkum jejich jedinečných vlastností a vývoj uskutečnitelných výrobních postupů. Tato práce se zabývá metodou samouspořádávání, spočívající v povrchové precipitaci tenkých vrstev, za účelem výroby epitaxních polí nanoostrůvků ze slitiny FeRh na různých monokrystalických substrátech. Při tomto výrobním postupu zůstává zachována metamagnetická fázová přeměna nanoostrůvků. Morfologie a magnetické vlastnosti samouspořádaných nanomagnetů z FeRh jsou charakterizovány kombinací experimentálních technik a modelování, přičemž bylo zjištěno, že jejich rovnovážné tvary a magnetické uspořádání jsou navzájem propojeny. Kromě toho je navržena cesta pro získání volných nanočástic, která by mohla potenciálně umožnit využití metamagnetických nanostruktur v buněčných kulturách a biomedicíně obecně. Za tímto účelem jsou nanoostrůvky FeRh uvolňovány ze substrátu chemickým leptáním. Chování nanočástic a jejich reakce na teplotu a magnetické pole jsou studovány v kapalném prostředí. Metamagnetické vlastnosti separovaných nanočástic jsou charakterizovány pomocí vibrační magnetometrie. Magnetic nanoparticles and nanostructured materials are of great promise in many domains, including biomedicine, environmental remediation, or energy harvesting. Therefore, there is an ever-growing interest in their unique nanoscale functionalities as well as in the development of viable fabrication routes. This thesis investigates a self-assembly route, specifically solid-state dewetting of thin films, to produce epitaxial nanoisland arrays of the FeRh alloy on different single-crystal substrates. It is shown that using this fabrication route, the metamagnetic phase transition is preserved in nanoscale confined geometries. The morphology and magnetic properties of the self-assembled FeRh nanomagnets are characterized by a combination of experimental techniques and modeling, finding that their equilibrium shapes and magnetic order are closely interconnected. Furthermore, a route for obtaining free-standing nanoparticles is devised, which could potentially allow using metamagnetic nano-objects in cell cultures and biomedicine in general. To do so, the supported FeRh nanomagnets are released from the substrate via chemical wet etching. The behavior of the nanoparticles and their response to temperature cycling and magnetic field is subsequently studied in a liquid environment. The metamagnetic properties of separated nanoparticles are characterized using vibrating sample magnetometry.
Klíčová slova: FeRh; metamagnetism; nanoislands; nanoparticles; remote actuation; self-assembly; solid-state dewetting; supercooling; dálkové ovládání; FeRh; metamagnetismus; nanoostrůvky; nanočástice; povrchová precipitace; přechlazení; samouspořádávání

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/192396

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-572690


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Diplomové práce