|
|
Influence of the epitaxial strain at the lateral thin film-stripe interface on the Ferromagnetic-Antiferromagnetic phase coexistence in FeRh
Hrdinová, Sára ; Kepič, Peter (oponent) ; Zadorozhnii, Oleksii (vedoucí práce)
An equiatomic alloy FeRh exhibits a phase transition from antiferromagnetic to ferromagnetic ordering at a temperature about 350 K. This makes it an ideal material for studying exchange interactions between ferromagnetic and antiferromagnetic ordering within a single material system. In this work, we investigate the relaxation of the compressive epitaxial strain caused by nanopatterning of the FeRh film. Relaxation of this strain leads to the stabilization of the ferromagnetic phase, which could lead to the formation of a suitable interface between the relaxed ferromagnetic nanostripe and the compressed antiferromagnetic film. In this bachelor thesis we first describe in detail the magnetic properties of the materials and properties of the FeRh alloy with the emphasis on the phase transformation. Our experiments supported by recent literature research include depositing FeRh layers with thicknesses of 36 nm and 180 nm. After patterning by electron beam lithography, the samples were characterised using Magnetic Force Microscopy. These measurements show that the strain relaxation is strongly dependent on the orientation of the nanostripe with respect to the crystal structure of the substrate. For an orientation of 0°, the strain relaxation is more pronounced than for 45°. The 36 nm thin FeRh layers do not form a continuous phase boundary between the nanostripe and the full film in 1000 nm wide nanostripes. Instead, they form small domains that are indicative of the strain distribution in the structure. Layers of 180 nm thickness show a phase coexistence between the nanopatterned stripe and the film for stripes longer than 25 µm. Well-defined interfaces have been achieved for stripe widths from 1250 nm to 300 nm. For structures with wider stripes, the ferromagnetic phase at the edges of the continuous layer merges with the ferromagnetic phase in the nanostripe, thereby curving the interface. This merging is gradually broken at the interface in the thinner stripe with dimensions 800 nm and 600 nm. The stripe of width 300 nm shows a clear interface between its sides.
|
|
|
Magnetic nanoparticles with antibacterial properties: Synthesis, characterization and biological applications
Shatan, Anastasiia-Bohdana ; Horák, Daniel (vedoucí práce) ; Kaman, Ondřej (oponent) ; Matějíček, Pavel (oponent)
V reakci na eskalující globální hrozbu rezistence bakterií vůči antibiotikům jsou nezbytné inovativní strategie na bázi nonotechnologií. Tato dizertační práce se zaměřuje na povrchově upravené magnetické nanočástice s vysokou antibakteriální aktivitou s cílem účinně bojovat proti rezistenci vůči antibiotikům. Konkrétně byly syntetizovány uniformní 16-nm Fe3O4 nanočástice teplotním rozkladem Fe(III) oleátu za stabilizace kyselinou olejovou ve vysokovroucím organickém rozpouštědle. Připraveny byly rovněž 8-nm částice γ-Fe2O3 koprecipitací Fe2+ a Fe3+ solí v zásaditém porostředí. Pro aplikace antibakteriálních částic v biologických médiích bylo zapotřebí, aby byly dobře dispergovatelné ve vodě. Proto byly magnetické částice obsahující hydrofobní povlak kyseliny olejové upraveny silikou v reverzní mikroemulzi voda v oleji. Následovala modifikace (3-merkaptopropyl)trimethoxysilanem a úprava stříbrnými nanoklastry, což vedlo ke vzniku Fe3O4@SiO2-Ag nanočástic. Kromě toho byly holé Fe3O4 částice pokryty Sipomerem PAM-200 obsahujícím fosfátové a methakrylátové skupiny usnadňující připojení k oxidu železa a umožňující (ko)polymerizaci s 2- (dimethylamino)ethyl-methakrylátem a/nebo 2-tert-butylaminoethyl-methakrylátem. Aby byly γ-Fe2O3 nanočástice antimikrobiální, byly modifikovány biokompatibilním dextranem...
|
|
|
Příprava a charakterizace magnetických nosičů z hypersíťovaných polystyrenových mikročástic a jejich použití v biosenzoru
Šálek, Petr ; Šňupárek, Jaromír (oponent) ; Šafařík,, Ivo (oponent) ; Horák, Daniel (vedoucí práce)
Cílem dizertační práce bylo vyvinout a charakterizovat funkcionalizovaný vysoce magnetický polymerní nosič mikrometrové velikosti s úzkou distribucí velikostí, který bude vhodný pro následné bioaplikace. Přitom byl sledován vztah mezi strukturou a vlastnostmi produktu. Výchozí monodisperzní poly(styren-co-divinylbenzenové) [P(St-DVB)] mikročástice s různým obsahem divinylbenzenu (DVB) byly připraveny disperzní polymerizací. Sledován byl vliv typu rozpouštědla, iniciátoru, koncentrace a způsob dávkování DVB na morfologii, velikost a distribuci velikostí částic. Aby byly částice porézní s velikostí pórů v řádu desítek nanometrů, byly nízce zesítěné P(St-DVB) mikročástice hypersíťovány za přítomnosti chloridu číničitého jako katalyzátoru. Dosaženo bylo vysokých hodnot specifického povrchu částic (> 1000 m2/g) a vysokého obsahu mikropórů (cca. 0.6 ml/g). Samotnému hypersíťování předcházela chlormethylace mikročástic. Studován byl vliv tří různých chlormethylačních činidel na porézní vlastnosti produktu. Mikročástice byly následně funkcionalizovány sulfonovými nebo aminovými skupinami, které usnadnily zachycení magnetického oxidu železa vysráženého uvnitř porézní struktury. Na funkcionalizované vysoce magnetické mikročástice byl posléze imobilizován anti-ovalbumin, ovalbumin a nakonec anti-ovalbumin značený křenovou peroxidázou. Přidáním peroxidu vodíku k suspenzi takovýchto mikročástic došlo ke změně elektrického proudu, což umožnilo kvalitativní detekci ovalbuminu imobilizovaného na funkcionalizovaných magnetických mikročásticích.
|
|
|
Nanovlákenné membrány generující singletový kyslík s magnetickou separací
Liška, Vojtěch ; Mosinger, Jiří (vedoucí práce) ; Kubíček, Vojtěch (oponent)
Předkládaná bakalářská práce se zabývá přípravou a studiem nového typu fotoaktivní polyuretanové nanovlákenné membrány s enkapsulovaným 5,10,15,20-meso- tetrafenylporfyrinovým (TPP) fotosensitizerem a maghemitovými nanočásticemi. Nanovlákenná membrána připravená metodou electrospinning vykazuje efektivní fotogeneraci O2 (1 Δg) a fotoantibakteriální efekt na povrchu membrány a lze ji snadno separovat magnetickým polem. Magnetické vlastnosti maghemitových nanočástic byly studovány pomocí Mössbauerovy spektroskopie, jejich velikost byla odhadnuta pomocí DLS. Výsledný nanovlákenný materiál byl charakterizován pomocí UV-VIS, emisní spektroskopií a elektronovou spektroskopií (SEM). Kinetika generace O2 (1 Δg) byla studována pomocí časově rozlišené spektroskopie, relativní efektivita fotooxidace pomocí externích akceptorů O2 (1 Δg). Výrazné fotoantibakteriální vlastnosti byly nalezeny vůči bakteriálnímu kmenu Escherichia coli na povrchu membrány funkcionalizované TPP fotosensitizerem.
|
|
|
Role fermionů a bosonů v magnetické rezonanci
ADAMEC, Filip
Abstrakt V současné době existují pouze dílčí teorie popisující roli a aplikaci fermionů a bosonů v magnetické rezonanci, ale neexistují žádné teorie interdisciplinární. Domnívám se, že spojením různorodých disciplín (fyziky, matematiky a medicínské podstaty MR) může vzniknout interdisciplinární teorie, jež může být také použita jako materiál k prohloubení znalostí budoucích či již aktivních radiologických asistentů v oblasti radiologické fyziky a magnetické rezonance. Pro tuto bakalářskou práci byly stanoveny a splněny následující cíle: Globální cíl: Interdisciplinární komunikací vytvořit odborný popis role fermionů a bosonů v magnetické rezonanci. Dílčí cíle: C1: Data processing - fyzika elementárních částic C2: Data processing - klasická podoba teorie elektromagnetického pole C3: Data processing - struktura magnetické rezonance C4: Data processing - kvantová mechanika protonů Vzhledem k cílům bakalářské práce byly vytvořeny byly vytvořeny tyto hypotézy: H1: Komparací struktury MR a klasické podoby elektromagnetického pole lze vytvořit klasickou dimenzi fyzikální podstaty MR. H2: Komparací struktury MR a kvantové mechaniky protonů lze vytvořit kvantovou dimenzi fyzikální podstaty MR. H3: Komparací struktury MR a kvantové dimenze fyzikální podstaty MR se standardním modelem elementárních částic a jejich interakcí lze popsat role fermionů a bosonů v rámci popisu fyzikální podstaty MR. V úvodu teoretické části práce jsem se zabýval elementárními částicemi, jejich fyzikou a vzájemnými interakcemi. Dále byly tyto částice rozděleny na fermiony a bosony, které byly podrobněji popsány. Další část teorie jsem zasvětil klasické podobě elektromagnetického pole, kde jsem rozebíral především Maxwellovy rovnice. Následující část byla věnována kvantové mechanice částic a v závěru teoretické části jsem se soustředil na medicinskou část magnetické rezonance. V praktické části jsou navzájem komparovány poznatky nabyté v teoretické části této práce. Výsledky byly rozděleny do dvou oddílů, podle stanovených hypotéz. Výsledky této bakalářské práce poukazují na základě ověřených a přijatých hypotéz na poměrně zásadní roli fermionů (elektronů, protonů) a bosonů (fotonů, Cooperových párů
|
|
|
The calculation of magnetic field distribution in nonlinear anisotropic media using the finite element method
Kunický, Zdeněk
Název práce: Výpočet magnetického pole v anizotropním a nelineárním prostředí metodou konečných prvků Autor: Zdeněk Kunický Katedra (ústav): Katedra numerické matematiky, Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze Vedoucí diplomové práce: RNDr. Tomáš Vejchodský, Ph.D., Institute of Mathematics, Czech Academy of Sciences e-mail vedoucho: vejchod@math.cas.cz Abstrakt: V předložené práci studujeme modelování stacionárního magnetického pole v nelineárních, anizotropních prostředích metodou konečných prvků. Zkoumáme mag- netické vlastnosti takovýchto materiálů a získané znalostni poté aplikujeme u kon- strukce úplného 2D modelu anizotropního plechu, kde bylo dosaženo některých vylepšení s ohledem na již dříve publikované práce. Uvádíme také rozšíření 3D modelu plechových laminací pro případ anizotropních plechů. Poukazujeme na nedostatky standardních vět o existenci a jednoznačnosti okrajových úloh s tím, že tyto věty předpokládají ma- teriálové vlastnosti jež neodpovídají fyzikální situaci. Místo nich uvádíme formulace nové, jež odrážejí skutečné fyzikální vlastnosti látek. Dokážeme obecné věty o existenci a jednoznačnosti pro získané okrajové úlohy, jakož i věty o konvergenci...
|
|
|
Nanovlákenné membrány generující singletový kyslík s magnetickou separací
Liška, Vojtěch ; Mosinger, Jiří (vedoucí práce) ; Kubíček, Vojtěch (oponent)
Předkládaná bakalářská práce se zabývá přípravou a studiem nového typu fotoaktivní polyuretanové nanovlákenné membrány s enkapsulovaným 5,10,15,20-meso- tetrafenylporfyrinovým (TPP) fotosensitizerem a maghemitovými nanočásticemi. Nanovlákenná membrána připravená metodou electrospinning vykazuje efektivní fotogeneraci O2 (1 Δg) a fotoantibakteriální efekt na povrchu membrány a lze ji snadno separovat magnetickým polem. Magnetické vlastnosti maghemitových nanočástic byly studovány pomocí Mössbauerovy spektroskopie, jejich velikost byla odhadnuta pomocí DLS. Výsledný nanovlákenný materiál byl charakterizován pomocí UV-VIS, emisní spektroskopií a elektronovou spektroskopií (SEM). Kinetika generace O2 (1 Δg) byla studována pomocí časově rozlišené spektroskopie, relativní efektivita fotooxidace pomocí externích akceptorů O2 (1 Δg). Výrazné fotoantibakteriální vlastnosti byly nalezeny vůči bakteriálnímu kmenu Escherichia coli na povrchu membrány funkcionalizované TPP fotosensitizerem.
|
|
|
The calculation of magnetic field distribution in nonlinear anisotropic media using the finite element method
Kunický, Zdeněk
Název práce: Výpočet magnetického pole v anizotropním a nelineárním prostředí metodou konečných prvků Autor: Zdeněk Kunický Katedra (ústav): Katedra numerické matematiky, Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze Vedoucí diplomové práce: RNDr. Tomáš Vejchodský, Ph.D., Institute of Mathematics, Czech Academy of Sciences e-mail vedoucho: vejchod@math.cas.cz Abstrakt: V předložené práci studujeme modelování stacionárního magnetického pole v nelineárních, anizotropních prostředích metodou konečných prvků. Zkoumáme mag- netické vlastnosti takovýchto materiálů a získané znalostni poté aplikujeme u kon- strukce úplného 2D modelu anizotropního plechu, kde bylo dosaženo některých vylepšení s ohledem na již dříve publikované práce. Uvádíme také rozšíření 3D modelu plechových laminací pro případ anizotropních plechů. Poukazujeme na nedostatky standardních vět o existenci a jednoznačnosti okrajových úloh s tím, že tyto věty předpokládají ma- teriálové vlastnosti jež neodpovídají fyzikální situaci. Místo nich uvádíme formulace nové, jež odrážejí skutečné fyzikální vlastnosti látek. Dokážeme obecné věty o existenci a jednoznačnosti pro získané okrajové úlohy, jakož i věty o konvergenci...
|
|
|
Příprava a charakterizace magnetických nosičů z hypersíťovaných polystyrenových mikročástic a jejich použití v biosenzoru
Šálek, Petr ; Šňupárek, Jaromír (oponent) ; Šafařík,, Ivo (oponent) ; Horák, Daniel (vedoucí práce)
Cílem dizertační práce bylo vyvinout a charakterizovat funkcionalizovaný vysoce magnetický polymerní nosič mikrometrové velikosti s úzkou distribucí velikostí, který bude vhodný pro následné bioaplikace. Přitom byl sledován vztah mezi strukturou a vlastnostmi produktu. Výchozí monodisperzní poly(styren-co-divinylbenzenové) [P(St-DVB)] mikročástice s různým obsahem divinylbenzenu (DVB) byly připraveny disperzní polymerizací. Sledován byl vliv typu rozpouštědla, iniciátoru, koncentrace a způsob dávkování DVB na morfologii, velikost a distribuci velikostí částic. Aby byly částice porézní s velikostí pórů v řádu desítek nanometrů, byly nízce zesítěné P(St-DVB) mikročástice hypersíťovány za přítomnosti chloridu číničitého jako katalyzátoru. Dosaženo bylo vysokých hodnot specifického povrchu částic (> 1000 m2/g) a vysokého obsahu mikropórů (cca. 0.6 ml/g). Samotnému hypersíťování předcházela chlormethylace mikročástic. Studován byl vliv tří různých chlormethylačních činidel na porézní vlastnosti produktu. Mikročástice byly následně funkcionalizovány sulfonovými nebo aminovými skupinami, které usnadnily zachycení magnetického oxidu železa vysráženého uvnitř porézní struktury. Na funkcionalizované vysoce magnetické mikročástice byl posléze imobilizován anti-ovalbumin, ovalbumin a nakonec anti-ovalbumin značený křenovou peroxidázou. Přidáním peroxidu vodíku k suspenzi takovýchto mikročástic došlo ke změně elektrického proudu, což umožnilo kvalitativní detekci ovalbuminu imobilizovaného na funkcionalizovaných magnetických mikročásticích.
|
host ::
RSS.