|
|
Superconductivity and Magnetism of Uranium Compounds
Vališka, Michal
This thesis studies the UCo1−xRuxGe system on the border of magnetic instabil- ity. Proper study of magnetic and transport properties of poly crystals with dif- ferent ruthenium content revealed complex change of these parameters through the series. UCoGe is a weak ferromagnet with TC ∼ 3 K and low magnetic moment 0.035 µB/f.u.. We observed rapid increase of these two quantities up to the con- centration of ruthenium of xmax ≈ 0.1. Background of this increase was studied on the single crystal grown by oating zone method. Polarized neutron diraction experiment performed on this single crystal with composition of UCo0.88Ru0.12Ge ex- plained strengthening of magnetism with a change of mutual orientation of magnetic moments on the uranium and cobalt site. Previously reported antiparallel alignment for the UCoGe is changed to the parallel orientation for the doped UCo0.88Ru0.12Ge when cobalt moment is reoriented. Strong anisotropy of the UCo0.88Ru0.12Ge projects to the temperature dependence of resistivity and to the thermal expansion proper- ties. This primal increase of TC and magnetic moment is followed by decrease when approaching the concentration xcr ≈ 0.31 where magnetic order disappears. Closer study of the critical exponents of temperature dependencies of resistivity, specic heat and the...
|
|
|
Elektronové vlastnosti sloučenin RPd5Al2
Zubáč, Jan ; Javorský, Pavel (advisor)
We have studied magnetic properties of the intermetallic NdPd5Al2 com- pound by means of specific heat and magnetization measurements and neutron scattering. The compound crystallizes in the tetragonal I4/mmm space group with lattice parameters a =4.147 ˚A and c =14.865 ˚A, orders antiferromagnet- ically below TN =1.3 K and presents large magnetocrystalline anisotropy due to the crystal-field effects. The obtained magnetic phase diagram is charac- terized by two distinct magnetically ordered phases similarly to structurally re- lated tetragonal RTX5 and R2TX8 compounds. The zero-field antiferromagnetic phase is characterized by the propagation vector k = (1 2 00) and antiferromag- netic coupling of Nd moments along the teragonal c-axis with the amplitude of magnetic moments of 2.22 µB/Nd as was revealed by neutron diffraction. The transition from the paramagnetic to magnetically ordered in zero field is the first-order phase transition. The CF excitations in NdPd5Al2 were detected by means of INS at 3.0 meV, 7.4 meV, 8.6 meV and 17.1 meV. We further compare our findings about CF in NdPd5Al2 obtained from INS, susceptibility analysis and first-principles calculations and confront them with the experimental mag- netization and magnetic specific heat data. Our results will be also discussed with respect to related...
|
|
|
Static and dynamic properties of nanostructured magnetic materials
Vaňatka, Marek ; Wintz, Sebastian (referee) ; Dijken, Sebastiaan van (referee) ; Urbánek, Michal (advisor)
Magnetické materiály a z nich vyrobené nanostruktury jsou v průběhu posledních let studovány pro jejich aplikace v např. záznamových médiích a logických obvodech. Tato práce navazuje na náš předchozí výzkum tohoto oboru s hlavním zaměřením na statické a dynamické vlastnosti nanostrukturovaných magnetických materiálů, jako například NiFe, CoFeB a YIG. Práce začíná teoretickým úvodem s popisem mikromagnetických systémů, dynamiky magnetických vortexů, feromagnetické rezonance (FMR) a spinových vln včetně jejich disperzních vlastností. Následuje popis použitých experimentálních metod a první experimentální část zabývající se nukleačním procesem magnetického vortexu, jinými slovy procesem transformace ze saturovaného stavu do spinové konfigurace magnetického vortexu v průběhu snižování magnetického pole. Jsou použity mikroskopické metody zobrazující magnetickou strukturu materiálu, jmenovitě Lorentzova transmisní elektronová mikroskopie a rentgenová transmisní mikroskopie. Výsledky jsou poté korelovány s měřením elektrické odezvy pomocí jevu anizotropní magnetorezistence. Výhodou elektrických měření je, že plně elektrická detekce dovoluje použití tohoto systému v uzavřených systémech integrovaných obvodů. Výsledky oblasti nukleací magnetických vortexů ukazují, že při tomto procesu prochází magnetizace v nano- a mikrometrových magnetických discích několika fázemi s růsnými typy spinových konfigurací nazvaných nukleační stavy. Dále je představeno měření magnetických materiálů pomocí vektorového síťového analyzátoru (VNA), což je aplikováno na měření resonance magnetických vortexů (určení gyrotropické frekvence a měření vysokofrekvenčních módů), feromagnetické rezonance tenkých vrstev (získání základních magnetických materiálových parametrů) a spektroskopii spinových vln. Právě spektroskopie spinových vlna je rozvinuta za účelem měření disperzních relací tenkých magnetických vrstev, což je základní charakteristika, jejíž znalost je důležitá v návrhu aplikací. Nakonec je představeno anténní zařízení, díky kterému lze oddělit magnetické buzení od vzorku samotného bez nutnosti absolvovat proces elektronové litorafie, což je zapotřebí v klasickém přístupu antény na vzorku a kontaktování vysokofrekvenční sondou. Toto zařízení se skládá ze skleněného kantilívru, na kterém je vyrobena budící anténa, konektoru a spojovacího prvku v podobě plošného spoje. Celé zařízení je díky umístění na x-y-z stolek s náklonem pozicovatelné a lze tedy měřit v jakémkoliv místě vzorku. Umístění antény na sklo umožňuje navigaci pomocí mikroskopu a optické měření, např. metodou Brillouinova světelného rozptylu (BLS) nebo Kerrova jevu.
|
|
|
Dynamic analysis and prototyping of coilgun
Militký, Ondřej ; Musil, Filip (referee) ; Rubeš, Ondřej (advisor)
This thesis deals with the description of the Gaussian rifle principle. It describes the physical principle, on which the device works, the design of the structure and its advantages and limitations. Furthermore, a computational model is created in the Matlab Simulink environment, which simulates the behavior of a projectile during a shot. Based on this model, a prototype Gaussian rifle is designed and constructed. The prototype is then tested and compared with a computational model to determine the overall effectiveness of the created rifle.
|
|
|
Metastable iron thin films for magnetic metamaterials
Holobrádek, Jakub ; Man, Ondřej (referee) ; Urbánek, Michal (advisor)
Magnetické nanostruktury mají zajímavé vlastnosti, které umožňují jejich aplikace v základním výzkumu i průmyslu. Jednou z těchto vědeckých disciplín je i magnonika - výzkumný obor, který se zabývá fyzikou spinových vln, které lze použít v nediskrétních výpočtech s nízkými ztrátami energie. Výroba magnetických struktur fokusovaným iontovým svazkem (FIB) je alternativní metoda k běžně používaným litografickým metodám. Materiál použitý v této práci - metastabilní železo - je schopen při ozáření iontovým svazkem podstoupit fázovou transformaci z paramagnetické plošně centrované kubické krystalové struktury na feromagnetickou fázi s prostorově centrovanou kubickou krystalovou strukturou. Jednou z vlastností, která ovlivňuje šíření spinových vlny, je magnetická anizotropie. Tato práce představuje vliv depozičních podmínek v ultra vysokém vakuu během přípravy metastabilní železné vrstvy na magnetickou anizotropii struktur vytvořených pomocí FIB do tohoto filmu. Dále prezentujeme souvislosti mezi parametry FIB, krystalografickými vlastnostmi výsledných struktur a jejich magnetickou anizotropií.
|
|
|
Magneto-optical study of the dynamic properties of magnetic nanostructures and nanostructured metamaterials
Flajšman, Lukáš ; Chumak, Andrii (referee) ; Revelosona, Dafiné (referee) ; Spousta, Jiří (advisor)
Magnonika je novým odvětvím výzkumu, který se zabývá fyzikou spinových vln. Magnonika jako vědní obor nabízí nové možnosti například v nediskrétních výpočtech na základě vlnového charakteru spinových vln. Při výrobě magnonických prvků klasickými metodami není možné příliš měnit charakter materiálů, ze kterých jsou jednotlivé prvky vyrobeny. Tento fakt silně omezuje univerzálnost vyrobených struktur. Cílem této práce je aplikovat nový typ materiálu do oboru magnoniky. Specifikum daného materiálu je možnost zápisu magnetických struktur pomocí iontového svazku. Ukazuje se, že tyto struktury mají velice zajímavé magnetické vlastnosti, které lze velice přesně řídit právě strategií ozařování iontovým svazkem. Na základě fázově rozlišené Brillouinovy spektroskopie jsme získali disperzní relaci spinových vln v tomto systému a tím i důležité parametry systému. Pozorování podkládáme mikromagnetickými simulacemi a analytickými modely. Vlastnosti systému pro magnonické aplikace prezentujeme na třech prototypických sadách struktur, které nelze vyrobit pomocí klasických materiálů.
|
|
|
Losses Analysis in Electric Machines under Special Conditions
Bulín, Tomáš ; Rafajdus, Pavol (referee) ; Skala, Bohumil (referee) ; Ondrůšek, Čestmír (advisor)
This thesis deals with the analysis of magnetic losses in electrical machines and the possibilities of their measurement. Magnetically soft and hard materials are very prone to changing magnetic properties. They can be changed simply by changing the temperature of the material or different stresses induced in the material, resulting in different results. These changes are important to keep in mind when an electric machine is being designed. The original parameters of the affected materials can be restored by annealing or grinding. These methods release the induced stresses within the material. Due to these effects, it is also important to know how to measure magnetic parameters. Each way has its own specifics and has a certain error of the measurement. When the machines for higher efficiency, rpm or higher temperatures are designed, it is advisable to know how their magnetic properties changed. This thesis deals with the properties of different materials, their measurements and finally simulation of the chosen electric machine with the application of the measured results.
|
|
|
Ground state investigations of Ce and U intermetallic compounds
Bartha, Attila ; Prokleška, Jan (advisor) ; Detlefs, Blanka (referee) ; Michor, Herwig (referee)
Title: Ground state investigations of Ce and U intermetallic compounds Author: Attila Bartha Department: Department of Condensed Matter Physics Supervisor: RNDr. Jan Prokleška, Ph.D., Department of Condensed Matter Physics Abstract: Rare earth and actinide intermetallic compounds offer a plethora of interesting physical properties due to the varied behavior of f -electrons together with numerous interactions these electrons are exposed to. In this thesis we address a broad spectrum of ground state investigations on CePd2X3 (X=Zn, Ga) and (Ce,U)nTIn3n+2 (T=Rh, Ir) compounds. Single crystals of CePd2Zn3 and CePd2Ga3 compounds were synthesized for the first time using Bridgman method. CePd2Ga3 revealed a ferromagnetic transition with TC = 6.7 K with a strong magnetocrystalline anisotropy. CePd2Zn3 orders antiferromagnetically below TN = 1.9 K. Results of magnetization measurements on Ce2IrIn8 revealed effective magnetic moment µeff = 2.45µB/Ce3+ and a paramagnetic Curie temperature θP = −31 K. Decomposition of Hall resistivity ρxy(B) into NHE and AHE revealed a predom- inance of AHE in the temperature range from 60 K up to 100 K. Ce2RhIn8 was studied by means of magnetic field and angle dependent magnetization and heat capacity measurements. The resulting phase diagram reveals a complete unfold- ing and...
|
|
|
Magnetic Energy Harvesting Device for Low Excitation Vibration
Szabó, Hugo ; Singule, Vladislav (referee) ; Rubeš, Ondřej (advisor)
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.
|
|
|
Passive axial magnetic bearing
Dostál, Patrik ; Štěpánek, Vojtěch (referee) ; Pruša, Radomír (advisor)
The goal of the bachelor thesis is to measure the characteristics of a passive magnetic bearing. The practical part of the thesis consists of two segments – experimental measurement of properties of a passive axial magnetic bearing and a simulation of this bearing using the finite element method in the FEMM application. The simulation also dealt with the effects of temperature on the bearing. It was discovered that high temperatures considerably lower the axial stiffness of the magnetic bearing. Other effects on the stiffness of the bearing were taken into consideration, especially the dimensions of used magnets and the distance between them. The values that were determined by the experimental measurement and the FEMM simulation were mutually compared. The analysed bearing was built for use in a seal-less centrifugal pump. The values determined by the simulation and the measurement were applied to practical use in pumps. A part of the thesis was concerned with a research on passive magnetic bearings. The research dealt with the principle of the bearings, their structure and their application.
|
guest ::
