|
|
Vlastnosti moderních magnetoelektrických a multiferoických keramických materiálů
Osička, Luděk ; Kachlík, Martin (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
Byla vypracována rešerše vlastností magnetoelektrických a multiferoických keramických materiálů. Byly popsány feromagnetismus a feroelektřina a požadavky na materiály, ve kterých tyto vlastnosti mohou existovat zároveň v jedné fázi. Dále bylo popsáno rozdělení multiferoik podle mechanismu a podle krystalové struktury. Nakonec byly popsány multiferoické a magnetoelektrické kompozity a některé případy silného magnetoelektrického jevu v multiferoikách. V experimentální části bakalářské práce byla popsána příprava vzorků magnetoelektrického perovskitu EuTiO3. Připravené vzorky měly vyšší hustotu než uvedené v literatuře a byly fázově čisté a jsou vhodné pro studium magnetoelektrických vlastností EuTiO3 infračervenou spektroskopií.
|
|
|
Příprava a vlastnosti moderních magnetoelektrických a multiferoických keramických materiálů
Osička, Luděk ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
První část této diplomové práce tvoří literární rešerše shrnující nejnovější poznatky o feroických a multiferoických tuhých roztocích BaTiO3, SrTiO3 a EuTiO3. V její druhé části je popsána experimentální příprava a vyhodnocení vlastností vzorků titaničitanu europnato-strontnatého - EuxSr1-xTiO3. Nejprve byla provedena jeho vysokoteplotní syntéza v tuhé fázi a vyhodnocena relativní hustota a otevřená pórovitost připravených vzorků. Získané vzorky měly pórovitost vyšší než 10 obj. %. Příčiny, proč nebylo dosaženo vyšších hustot, byly popsány z hlediska experimentálních podmínek i z hlediska termodynamických výpočtů. U vybraných vzorků byly změřeny jejich elektrické a dielektrické vlastnosti. Ty prokázaly, že tyto vzorky jsou izolátory, jejichž zbytková vodivost je pravděpodobně způsobena kyslíkovými vakancemi, vzniklými v důsledku syntézy v silně redukční atmosféře čistého vodíku.
|
|
|
Mikrostruktura a vlastnosti tenkých vrstev multiferroických komplexních oxidů připravených pomocí metody pulzní laserové depozice
Machovec, Petr ; Dopita, Milan (vedoucí práce)
Název práce: Mikrostruktura a vlastnosti tenkých vrstev multiferroických komplexních oxidů připravených pomocí metody pulzní laserové depozice Autor: Petr Machovec Katedra / Ústav: Katedra fyziky kondenzovaných látek Vedoucí diplomové práce: RNDr. Milan Dopita, Ph.D., Katedra fyziky kondenzovaných látek Abstrakt: Předkládaná práce se zabývá studiem struktury, mikrostruktury a reálné struktury multiferroických epitaxních vrstev LuFeO3 pomocí rentgenové reflektivity a rentgenové difrakce. V teoretické části práce je popsán rozptyl rentgenového záření na krystalických vrstvách. Je prezentován standardní popis rentgenové reflektivity na sérii tenkých vrstev s hrubým rozhraním. Dále je prezentován model rozptylu rentgenového záření na mozaických vrstvách. Pro experimentální část práce byly pomocí pulsní laserové depozice připraveny tři vzorky LuFeO3 vrstev na substrátech ze safíru (Al2O3, s a bez platinové mezivrstvy) a yttriem stabilizovaného zirkon oxidu. Z naměřených křivek rentgenové reflektivity byly standardním způsobem určeny parametry jako tloušťka vrstvy, hrubost jednotlivých rozhraní, hrubost povrchu a hustota materiálu. Z naměřených map reciprokého prostoru pak byly určeny mřížové parametry jednotlivých vrstev a parametry mozaického modelu jako jsou střední velikost mozaických bloků, rozdělení...
|
|
|
Infrared Spectroscopy of Multiferroics
Goian, Veronica ; Kamba, Stanislav (vedoucí práce) ; Javorský, Pavel (oponent) ; Dubroka, Adam (oponent)
Infračervená spektroskopie multiferoik Autor:Veronica Goian Ústav: Oddělení dielektrik, Fyzikální ústav AV ČR v.v.i, Na Slovance 2, 182 21, Praha 8 Abstrakt: Pomocí infračervené spektroskopie jsme studovali řadu multiferoických a magnetoelektrických látek. Náš výzkum byl často kombinován radiofrekvečními, mikrovlnnými, teraherzovými, ramanovskými a strukturními měřeními mých kolegů, jakož i magnetickými, a elastickými studiemi, na kterých jsem se podílela. Naším hlavním cílem bylo komplexní studium kvantově- paraelektrického antiferomagnetika EuTiO3 ve formě krystalů, keramik i tenkých vrstev. V objemových vzorcích EuTiO3 jsme objevili u 300 K antiferodistortivní přechod z kubické mPm3 do tetragonální I4/mcm struktury. Nízkoteplotní dielektrické vlastnosti v EuTiO3 jsme vysvětlili anomálním teplotním chováním polárních fononů. Velký a anizotropní magnetoelektrický jev, který jsme našli v EuTiO3, jsme objasnili a experimentálně potvrdili pozorováním ladění fononových frekvencí vnějším magnetickým polem. Naše studia tahově napnutých vrstev EuTiO3 odhalila u 250 K posuvný ferroelektrický fázový přechod. Naši američtí kolegové objevili pod 4.2 K feromagnetické uspořádání ve stejných tenkých vrstvách. Tím jsme experimentálně potvrdili nedávno teoreticky předpovězenou novou možnost přípravy silných...
|
|
|
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...
|
|
|
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...
|
|
|
Mikrostruktura a vlastnosti tenkých vrstev multiferroických komplexních oxidů připravených pomocí metody pulzní laserové depozice
Machovec, Petr ; Dopita, Milan (vedoucí práce) ; Kužel, Radomír (oponent)
Název práce: Mikrostruktura a vlastnosti tenkých vrstev multiferroických komplexních oxidů připravených pomocí metody pulzní laserové depozice Autor: Petr Machovec Katedra / Ústav: Katedra fyziky kondenzovaných látek Vedoucí diplomové práce: RNDr. Milan Dopita, Ph.D., Katedra fyziky kondenzovaných látek Abstrakt: Předkládaná práce se zabývá studiem struktury, mikrostruktury a reálné struktury multiferroických epitaxních vrstev LuFeO3 pomocí rentgenové reflektivity a rentgenové difrakce. V teoretické části práce je popsán rozptyl rentgenového záření na krystalických vrstvách. Je prezentován standardní popis rentgenové reflektivity na sérii tenkých vrstev s hrubým rozhraním. Dále je prezentován model rozptylu rentgenového záření na mozaických vrstvách. Pro experimentální část práce byly pomocí pulsní laserové depozice připraveny tři vzorky LuFeO3 vrstev na substrátech ze safíru (Al2O3, s a bez platinové mezivrstvy) a yttriem stabilizovaného zirkon oxidu. Z naměřených křivek rentgenové reflektivity byly standardním způsobem určeny parametry jako tloušťka vrstvy, hrubost jednotlivých rozhraní, hrubost povrchu a hustota materiálu. Z naměřených map reciprokého prostoru pak byly určeny mřížové parametry jednotlivých vrstev a parametry mozaického modelu jako jsou střední velikost mozaických bloků, rozdělení...
|
|
|
Local structure of hexagonal ferrites studied by NMR
Kouřil, Karel ; Štěpánková, Helena (vedoucí práce) ; Pištora, Jaromír (oponent) ; Schneeweiss, Oldřich (oponent)
Název Práce: Studium lokální struktury hexagonálních feritů metodami NMR Autor: Karel Kouřil Katedra/Ústav: Katedra fyziky nízkých teplot Vedoucí doktorské práce: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. Abstrakt: Práce je věnována hexagonálním feritům strukturních typů M, W, X a Y. Tyto materiály byly studovány pomocí NMR, výpočtů elektronové struktury a magnetoelektrických experimentů. Byly získány výsledky týkající se distribuce kationtů, lokalizace železnatých iontů, interpretace NMR spekter studovaných materiálů a důsledků redukce velikosti částic. V tenkých vrstvách strontnatého M feritu a v submikronových částicích barnatého M feritu byla 57 Fe NMR spektra ovlivněna efekty snížené velikosti částic. V magnetoelek- trických barnatostrontnatých Y hexaferitech s dvojmocnými ionty zinku mělo žíhání pozitivní vliv na jejich magnetoelektrické vlastnosti, zatímco distribuce zinku nebyla výrazně ovlivněna. Ve skandiem substituovaném barnatém M fe- ritu bylo pozorováno rovnoměrné rozložení substituce v krystalu připraveném TSSG technikou. V lantnatostrontnatém M feritu byla zjištěna lokalizace elektronů v podmříži 2a, dvojná substituce La+Zn, La+Co, a La+Cu vedla k částečné kompenzaci náboje. V strontnatých...
|
|
|
Infrared Spectroscopy of Multiferroics
Goian, Veronica ; Kamba, Stanislav (vedoucí práce) ; Javorský, Pavel (oponent) ; Dubroka, Adam (oponent)
Infračervená spektroskopie multiferoik Autor:Veronica Goian Ústav: Oddělení dielektrik, Fyzikální ústav AV ČR v.v.i, Na Slovance 2, 182 21, Praha 8 Abstrakt: Pomocí infračervené spektroskopie jsme studovali řadu multiferoických a magnetoelektrických látek. Náš výzkum byl často kombinován radiofrekvečními, mikrovlnnými, teraherzovými, ramanovskými a strukturními měřeními mých kolegů, jakož i magnetickými, a elastickými studiemi, na kterých jsem se podílela. Naším hlavním cílem bylo komplexní studium kvantově- paraelektrického antiferomagnetika EuTiO3 ve formě krystalů, keramik i tenkých vrstev. V objemových vzorcích EuTiO3 jsme objevili u 300 K antiferodistortivní přechod z kubické mPm3 do tetragonální I4/mcm struktury. Nízkoteplotní dielektrické vlastnosti v EuTiO3 jsme vysvětlili anomálním teplotním chováním polárních fononů. Velký a anizotropní magnetoelektrický jev, který jsme našli v EuTiO3, jsme objasnili a experimentálně potvrdili pozorováním ladění fononových frekvencí vnějším magnetickým polem. Naše studia tahově napnutých vrstev EuTiO3 odhalila u 250 K posuvný ferroelektrický fázový přechod. Naši američtí kolegové objevili pod 4.2 K feromagnetické uspořádání ve stejných tenkých vrstvách. Tím jsme experimentálně potvrdili nedávno teoreticky předpovězenou novou možnost přípravy silných...
|
|
|
Příprava a vlastnosti moderních magnetoelektrických a multiferoických keramických materiálů
Osička, Luděk ; Pouchlý, Václav (oponent) ; Maca, Karel (vedoucí práce)
První část této diplomové práce tvoří literární rešerše shrnující nejnovější poznatky o feroických a multiferoických tuhých roztocích BaTiO3, SrTiO3 a EuTiO3. V její druhé části je popsána experimentální příprava a vyhodnocení vlastností vzorků titaničitanu europnato-strontnatého - EuxSr1-xTiO3. Nejprve byla provedena jeho vysokoteplotní syntéza v tuhé fázi a vyhodnocena relativní hustota a otevřená pórovitost připravených vzorků. Získané vzorky měly pórovitost vyšší než 10 obj. %. Příčiny, proč nebylo dosaženo vyšších hustot, byly popsány z hlediska experimentálních podmínek i z hlediska termodynamických výpočtů. U vybraných vzorků byly změřeny jejich elektrické a dielektrické vlastnosti. Ty prokázaly, že tyto vzorky jsou izolátory, jejichž zbytková vodivost je pravděpodobně způsobena kyslíkovými vakancemi, vzniklými v důsledku syntézy v silně redukční atmosféře čistého vodíku.
|
host ::
RSS.