|
|
Investigation of quantum turbulence using microresonators
Midlik, Šimon ; Schmoranzer, David (vedoucí práce) ; Kohout, Jaroslav (oponent)
Hlavným cieľom tejto práce je konštrukcia nízkoteplotnej aparatúry umožňujúcej výskum kvantovej turbulencie v supratekutom héliu (He II) pomocou mikrorezonátoru a štúdium prechodu k turbulencii v oscilačnom prúdení He II v rozmedzí teplôt 2,170 K až 1,293 K. Bola navrhnutá a skonštruovaná aparatúra pozostávajúca z supravodivého vibrujúceho mikrodrôtiku a tzv. fontánovej pumpy, ktorú sme po charakterizácii oboch zariadení využili na štúdium nestabilít vznikajúcich v prúdení He II. Konkrétne sme sa zamerali na otázku, či ich pôvod môžeme hľadať v klasickej turbulencii normálnej zložky supratekutého hélia, podobne ako je tomu v prípade známych oscilujúcich ladičiek alebo je za nestability oscilačného prúdenia vznikajúce v okolí mikrorezonátoru zodpovedný vznik kvantovaných vírov v supratekutej zložke He II. Aby sme tieto nestability mohli rozlíšiť, boli z Navierových- Stokesových rovníc odvodené zákonitosti škálovania odporových síl v klasickom oscilačnom prúdení, ktoré sme aplikovali na normálnu zložku supratekutého hélia. To nám mimo iné umožnilo taktiež overiť rozsah platnosti fungovania mikrorezonátoru vo vysokofrekvenčnej limite oscilačného prúdenia. Na záver sme preskúmali, či je možné aby mikrorezonátor principiálne fungoval ako detektor stacionárneho prúdenia vyvolávaného fontánovou pumpou a naše...
|
|
|
Hyperjemné interakce v multiferoikách obsahujících železo
Kmječ, Tomáš ; Kohout, Jaroslav (vedoucí práce)
Multiferoické materiály, ve kterých existuje zároveň více spontánních uspořádání (fero-, feri-, antiferomagnetické, feroelektrické, feroelastické) alespoň v určité oblasti teplot a mohou se navzájem ovlivňovat, jsou v současné době v řadě oborů ve středu zájmu základního výzkumu z důvodu svého vysokého aplikačního potenciálu. V řadě aplikací jsou již využívány v senzorech nejrůznějších veličin, mikrovlnných filtrů nebo elektro/magneto-mechanických manipulátorů a aktuátorů. Přesto je mnoho vlastností stále ne zcela vysvětlených a pochopených. Předkládaná práce je převážně experimentální a zaměřuje se na zkoumání několika perspektivních multiferoických látek: Pb1−xBax(Fe0.5Nb0.5)O3 (x = 0 - 1) a Pb(Fe0,5Sb0,5)O3 s perovskitovou strukturou, které řadíme mezi tzv. multiferoika I. druhu dle Khomského klasifikace, BaYFeO4, které patří mezi multiferoika II. druhu a LiFePO4, což je potenciálně multiferoická látka obsahující dvojmocné železo, využívaná v elektrických akumulátorech. Jako stěžejní experimentální metoda byla využita Mössbauerova spektroskopie izotopu 57 Fe, která může poskytnout informace o zkoumaných látkách z hlediska lokálního uspořádání v okolí rezonančně absorbujících jader. Vyhodnocení dat a jejich interpretace by nebyla možná bez využití výsledků z řady dalších metod, jako je...
|
|
|
Study of properties of iron-containing nanoparticles stressing their application potential
Kubíčková, Lenka ; Kohout, Jaroslav (vedoucí práce) ; Javorský, Pavel (oponent) ; Mašláň, Miroslav (oponent)
Magnetické nanočástice nabízejí nepřeberné množství aplikačních možností v různých oblastech lidského snažení. Základní pochopení jejich fyzikálních vlastností souvisejících s použitou magnetickou fází, povrchovým zakončením či případnými obaly, metodou jejich syntézy, velikostí, tvarem, či dokonce agregací, představuje zásadní předpoklad pro jejich efektivní využití a optimalizace pro zamýšlené aplikace. Tato dizertační práce si klade za cíl uvést do kontextu původní výsledky, týkající se především struktury a magnetických vlastností, získané při základním studiu magnetických nanočástic vybraných systémů obsahujících železo a využít tyto poznatky při testování nanočástic ve zvolených aplikacích. Železo zůstává díky své nízké ceně, vysoké využitelnosti, hojnosti v zemské kůře a nízké toxicitě ideálním stavebním prvkem moderních magnetických materiálů. Vybrané systémy studované v této práci zahrnují jeho oxidy (ferity a různé polymorfní modifikace oxidu železitého včetně ε-Fe2O3 a dopovaných analogů) a sulfidy (greigit, chalkopyrit), z nichž všechny vykazují osobité vlastnosti jako magnetické nebo strukturní přechody. Mezi studovanými aplikacemi je největší pozornost věnována využití magnetických nanočástic jako kontrastních látek v zobrazování pomocí jaderné magnetické rezonance a analýze jejich...
|
|
|
Hyperjemné interakce v multiferoikách obsahujících železo
Kmječ, Tomáš ; Kohout, Jaroslav (vedoucí práce) ; Mašláň, Miroslav (oponent) ; Šepelák, Vladimír (oponent)
Multiferoické materiály, ve kterých existuje zároveň více spontánních uspořádání (fero-, feri-, antiferomagnetické, feroelektrické, feroelastické) alespoň v určité oblasti teplot a mohou se navzájem ovlivňovat, jsou v současné době v řadě oborů ve středu zájmu základního výzkumu z důvodu svého vysokého aplikačního potenciálu. V řadě aplikací jsou již využívány v senzorech nejrůznějších veličin, mikrovlnných filtrů nebo elektro/magneto-mechanických manipulátorů a aktuátorů. Přesto je mnoho vlastností stále ne zcela vysvětlených a pochopených. Předkládaná práce je převážně experimentální a zaměřuje se na zkoumání několika perspektivních multiferoických látek: Pb1−xBax(Fe0.5Nb0.5)O3 (x = 0 - 1) a Pb(Fe0,5Sb0,5)O3 s perovskitovou strukturou, které řadíme mezi tzv. multiferoika I. druhu dle Khomského klasifikace, BaYFeO4, které patří mezi multiferoika II. druhu a LiFePO4, což je potenciálně multiferoická látka obsahující dvojmocné železo, využívaná v elektrických akumulátorech. Jako stěžejní experimentální metoda byla využita Mössbauerova spektroskopie izotopu 57 Fe, která může poskytnout informace o zkoumaných látkách z hlediska lokálního uspořádání v okolí rezonančně absorbujících jader. Vyhodnocení dat a jejich interpretace by nebyla možná bez využití výsledků z řady dalších metod, jako je...
|
|
|
Úprava laserového svařovacího pracoviště pro svařování materiálů uvolňující nadměrné množství zplodin
Kohout, Jaroslav ; Sigmund, Marian (oponent) ; Mrňa, Libor (vedoucí práce)
Práce řeší realizace odsávacího systému pro laserové svařování. Konkrétním výrobkem je rošt užívaný pro venkovní odvodnění. Původní technologie výroby MAG má být nahrazena laserem. Při svařování oceli S235JR byl pozorován výrazný vývin zplodin, které následně znemožňují vlastní proces. Byly provedeny praktické experimenty a pomocí tahové zkoušky a metalografických výbrusů svarů vyhodnoceny. Na základě zjištěných výsledků byla doporučena optimální poloha odsávací hubice a parametry svařování. Zjištěné hodnoty byly znovu ověřeny experimentem. Dále bylo navrženo vhodné odsávací zařízení a provedeno ekonomické zhodnocení.
|
|
|
Relaxivity of magnetic iron oxide nanoparticles containing diamagnetic cations
Kubíčková, Lenka ; Kohout, Jaroslav (vedoucí práce)
Magnetické nanočástice se staly častým předmětem biomedicínského výzkumu, např. jako potenciální konstrastní látky pro T2-vážené zobrazování pomocí mag- netické rezonance. Schopnost kontrastní látky zvýšit relaxační rychlosti 1 H ve svém okolí je kvantitativně popsána relaxivitou. Cílem této práce bylo změřit metodou ja- derné magnetické rezonance příčnou relaxivitu nanočástic ε-Fe2−x Alx O3 obalených amorfní silikou (SiOx (OH)y ) nebo stabilizovaných citrátem, konkrétně její závislost na vnějším magnetickém poli, teplotě a tloušt'ce obalu ze siliky. Obsah hliníku byl stanoven z XRF na x = 0.23(1), dále byl materiál charakterizován pomocí XRPD, Mössbauerovy spektroskopie, DLS, TEM a magnetických měření. Velikost magnetic- kého jádra byla ∼ 21 nm, tloušt'ka obalu ze siliky pak ∼ 6,10,17 a 21 nm. Magne- tizace nanočástic ε-Fe2−x Alx O3 vzrostla oproti ε-Fe2O3 o ∼ 30 %. Saturační trend závislosti relaxivity na vnějším magnetickém poli a její lineární pokles s rostoucí tloušt'kou siliky nelze popsat teoretickým modelem motional averaging regime (re- žim pohybového středování, MAR), nicméně teplotní závislost naměřená v 0.47 T a 11.75 T by se jím dala vysvětlit. Ze srovnání s nanočásticemi ε-Fe2O3 vyplývá, že zkoumané vzorky s obalem tenčím než 10 nm dosáhly vyšší relaxivity...
|
|
|
Sféricky symetrický tepelný protiproud supratekutého hélia
Novotný, Filip ; Schmoranzer, David (vedoucí práce) ; Kohout, Jaroslav (oponent)
Hlavním cílem této práce byl výzkum kvantové turbulence v suprateku- tém heliu ve speciálním typu proudění, sféricky symetrickém tepelném pro- tiproudu. Za tímto účelem byla navržena a na 3D tiskárně vyrobena sférická cela. Kvantová turbulence byla měřena tradiční metodou tlumení druhého zvuku. Sledován byl jak ustálený stav kvantové turbulence tak i její časový rozpad. Získaná závislost hustoty kvantovaných vírů L na rychlostí tepel- ného protiproudu vns, kdy data sledují L ∝ v3/2 ns , neodpovídá očekávání dle Vinenovy rovnice, která předpovídá L ∝ v2 ns. Z měření rozpadu turbulence v závislosti na čase t byla zjištěna závislost L ∝ t−1 , která v tomto případě pa- radoxně velmi dobře splňuje rozpadový mód vyplývající z Vinenovy rovnice. Sféricky symetrický tepelný protiproud tedy slibuje do budoucna zajímavé fyzikální otázky a bude i nadále předmětem vědeckého zájmu. 1
|
|
|
Optimalizace procesu výroby trubek
Kohout, Jaroslav ; Staněk, Vojtěch (oponent) ; Podaný, Kamil (vedoucí práce)
Práce předkládá návrh na zvýšení rychlosti svařování v procesu výroby trubek z korozivzdorných ocelí 1.4301 a 1.4404. Na základě rozboru stávající metody bylo vyhodnoceno, že zvýšení výkonnosti bude nejvhodnější pomocí úpravy technologie svařování. Byly navrženy 4 metody, s popsáním principu, výhod a nevýhod. Jako nejefektivnější a nejméně cenově náročná vyšla úprava stávající metody TIG použitím dvou hořáků, s možným vylepšením spočívajícím v použití jiného ochranného plynu.
|
|
|
Modifikace nanočástic za letu pomocí chemicky aktivního plazmatu
Libenská, Hana ; Hanuš, Jan (vedoucí práce) ; Kohout, Jaroslav (oponent)
Název práce: Modifikace nanočástic za letu pomocí chemicky aktivního plazmatu Autor: Hana Libenská Katedra: Katedra makromolekulární fyziky Vedoucí diplomové práce: Mgr. Jan Hanuš Ph.D., Katedra makromolekulární fyziky Abstrakt: Tato diplomová práce je zaměřena na přípravu železných nanočástic v plynovém agregačním zdroji s planárním magnetronem a jejich modifikaci za letu pomocí chemicky aktivního plazmatu. Modifikace nanočástic je prováděna za využití radiofrekvenčního výboje poté, co nanočástice vyletí z plynového agregačního zdroje. Příprava nanočástic probíhá v argonové atmosféře, do které je připouštěno nepatrné množství n-hexanu za účelem zvýšení depoziční rychlosti a časové stability procesu. Následná modifikace nanočástic probíhá pomocí výboje buď v čistém argonu, nebo ve směsích Ar s n-hexanem, ethylendiaminem, vodíkem a dusíkem. Charakterizace nanočástic byla prováděna pomocí rentgenové fotoelektronové spektroskopie, skenovací a transmisní elektronové mikroskopie, rentgenové difrakce a dalších metod. Cílem práce bylo studovat vliv přídavného plazmatu na železné nanočástice, zejména pak na oxidaci nanočástic. Z tohoto důvodu byla věnována zvláštní pozornost měření chemického složení nanočástic bezprostředně po jejich depozici bez přerušení vakua a po 16 hodinách, kdy byly nanočástice umístěny na...
|
|
|
Nuclear magnetic resonance of Pb(x)Ba(1-x)(FeNb)0.5O3 perovskites
Adamec, Martin ; Chlan, Vojtěch (vedoucí práce) ; Kohout, Jaroslav (oponent)
V rámci této práce byly změřené teplotní závislosti spekter jaderné magnetické rezonance izotopů 207 Pb, 137 Ba a 93 Nb v polykrystalických vzorcích PbxBa1-x(FeNb)0.5O3, kde x = 0 (BFN), 0.5 (PBFN), 1 (PFN) a v monokrystalickém vzorku Pb(FeNb)0.5O3 (PFN SC). Naměřená spektra jsou v práci analyzována. Teplotní závislosti spekter jaderné magnetické rezonance vykazovaly silné rozšiřování s klesající teplotou. Některé teplotní závislosti nesplňovaly předpokládanou charakteristiku. Možné hypotézy pro interpretaci takového chování jsou v práci diskutovány. Pravděpodobné rozložení kationtů Fe a Nb ve fázích PFN a BFN je odvozeno a na základě těchto rozdílů je zdůvodněný rozdíl v Néelových teplotách těchto fází.
|
host ::
RSS.