|
| |
|
|
Hybrid Energy Harvesting Device
Rasocha, David ; Rubeš, Ondřej (referee) ; Hadaš, Zdeněk (advisor)
This bachelor theasis is focuses on the design of a hybrid piezoelectric vibratory genera-tor. The main idea is to place a permanent magnet on the end of the piezoelectric beam and to place the coil appropriately in order to make a electromagnetic generator. The coil will generate a electrical voltage on load, when the magnetic field is passing throught coil. The piezoelectric beam will also generate voltage, depending on its deformation. For modeling, Femm, Matlab and Simulink will be used.
|
|
|
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.
|
|
|
Transport properties of one dimensional magnetic nanostructures
Holobrádek, Jakub ; Liška, Jiří (referee) ; Vaňatka, Marek (advisor)
Magnetic nanowires have been recently under the scope for their specic properties and applications in microelectronics and sensors. This work deals with measurement of transport properties of nanowires in magnetic field. Nanowires prepared in the range of the thesis were grown by the physical vapor deposition method in colaboration with the University of Technology Sydney. The main task of the thesis was to develop a process of contacting single nanowires by electron beam lithography and measuring them using anisotropic magnetoresistance in angle dependent magnetic field. Characterization techniques such as transmission electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy and magnetic force microscopy were used to provide further analysis.
|
|
|
Hybrid magnetic bearing design
Šindelář, Petr ; Bárta, Jan (referee) ; Rúra, Dávid (advisor)
The thesis deals with the design of a hybrid magnetic bearing. This is an extension of the issue of common bearings in high-speed motors. The work is divided into three parts. A general theory of magnetic bearings is described in the first part. The second part deals with the mathematical description of the bearing. A proposal of specific hybrid magnetic bearing is described in the third part. The bearing for the motor was already designed. It is a 45000rpm motor with a power output of 12 kW. This thesis aims to create a design of hybrid magnetic bearing with magnets to create a permanent magnetic field and coils to regulate forces to stabilize the rotor and limit vibrations. The practical design includes mathematical calculation in Matlab and computer simulation based on the finite element method in ANSYS Maxwell.
|
|
|
Correlated probe and electron microscopy for the study of modern magnetic nanomaterials
Novotný, Ondřej ; Flajšman, Lukáš (referee) ; Pavera, Michal (advisor)
High pressure on the development of new magnetic materials and their miniaturization also emphasizes the development of new analytical techniques. This diploma thesis deals with the development and demonstration of correlated magnetic force and electron microscopy, which is a promising tool for the characterization of magnetic nanomaterials. The first part of this thesis describes the fundamental physics of micromagnetism with a focus on cylindrical nanofibers. The following pages describe optic, probe, electron, and synchrotron methods for mapping the magnetic properties of materials. The next part describes magnetic domain wall motion in cylindrical nanowires performed as a part of a more extensive material study. The last part of the thesis describes the development of correlated magnetic force and electron microscopy on LiteScope device. A production of magnetic probes was designed and successfully tested. Probes were fabricated by focused electron beam-induced deposition from the Co2(CO)8 precursor. Further, the developed correlated microscopy is demonstrated on a multilayer PtCo sample, magnetic cylindrical nanofibers, NiFe vortex structures, and FeRh metamagnetic nano-islands.
|
|
|
Axial magnetic bearing as a passive vibration damper
Polák, Robert ; Marada, Tomáš (referee) ; Pruša, Radomír (advisor)
The aim of the bachelor thesis is to design a mathematical model describing the damping effects of a prototype passive axial magnetic bearing. The prototype consists of three permanent axial magnets, the two outer ones are stators and are connected to the base, the middle magnet works as a rotor. Part of the work was a research on the topic of vibration dampers and their mathematical models. An experimental measurement of the dependence of the response of the axial deflection of the rotor on the axial load of the shaft was performed on a prototype bearing. The approach to creating a mathematical model was divided into two parts. First, the geometry of the bearing was simulated using the finite element method programme FEMM and the dependence of the force acting on the rotor magnet as a function of its deflection was determined. In the second part, the permanent magnets were replaced by conductive loops, for which the dependence of the magnitude of the power dissipation on their mutual deflection was compiled by the gradual derivation from the known equations. By connecting these two parts, an equation of motion was created for the middle loop or magnet. Using the Matlab and Simulink programs, this equation was simulated and then the results were compared with experimental measurements. Finally, the measurement and suitability of the mathematical model were evaluated.
|
|
|
Electromagnetic power actuators
Kadlecová, Lucie ; Vorel, Pavel (referee) ; Patočka, Miroslav (advisor)
This master thesis focuses on literature research of problematics linked to power actuators working on electromagnetic principle to accelerate metal projectiles. It’s goal is mathematical analysis and constuction of selected type of electromagntic power actuator – induction coilgun
|
|
|
Electromagnetic pulse accelerator of projectiles
Žamberský, Jan ; Jirák, Josef (referee) ; Frk, Martin (advisor)
Tato práce se zabývá použitím magnetického pole k urychlení projektilů v zařízení zvaném coilgun. Je složena ze dvou částí, z nichž první je teoretická diskuze o magnetismu a jeho využití, druhá část je o vlastním coilgunu, jeho výhodách a nevýhodách. Následuje série měření na dvou experimentálně postavených coilgunech a jejich optimalizace pro dosažení co nejlepších výsledků. První část probírá více témat. Na začátku je krátká kapitola, ve které se definuje magnetické pole a s ním související konstanty a jevy. Další dvě kapitoly jsou zaměřeny na různé typy materiálů, především feromagnetik, jak reagují na přítomnost magnetického pole a jakými parametry jsou specifikovány. Dále je výčet některých aplikací magnetizmu napříč lidskou společností. V druhé části se popíše princip coilunu a jak byly prototypy vyrobeny. Měření na prvním prototypu je zaměřeno na testování různých materiálů projektilu, jeho rozměrů a přínosy externího magnetického obvodu okolo cívky. Taktéž je tam kapitola pojednávající o způsobu měření rychlosti projektilu. Druhý prototyp se snaží eliminovat nedostatky zjištěné na prvním a prozkoumat výhody vícenásobného urychlení na dalších stupních.
|
|
|
Spectral analyzing and characterization of magnetic atoms and investigating superconducting films in low temperature STM
Cahlík, Aleš ; Jelínek,, Pavel (referee) ; Šikola, Tomáš (advisor)
This work is divided in two thematic parts. The first part shows a refurbishment of a Omicron low temperature STM set-up and its utilization for preparation of superconducting-magnetic interfaces. First, a cleaning procedure of suitable metallic substrates, specifically W(110) and Ir(111), is shown. It is followed by results of iron monolayer deposition on Ir(111) (Fe-Ir(111) interface). The last section deals with study of vanadium growth on pure Ir(111) substrate as well as on mentioned Fe-Ir(111) interface. The second thematic part deals with magnetism of cobalt atoms on a monolayer metal dichalcogenide WS2. It focuses primarily on studying their magnetic moment and magnetic anisotropy using X-ray magnetic circular dichroism (XMCD).
|
guest ::
