270 likes | 407 Views
Měření a analýza tepelné kapacity YPd 5 Al 2 a NdPd 5 Al 2. Zpracovali Martin Duřt a Milan Ročeň. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Obsah. Úvod Motivace Teorie Magnetismus 4 f magnetismus Vlastní výsledky Grafy PPMS Fázové diagamy
E N D
Měření a analýza tepelné kapacity YPd5Al2 a NdPd5Al2 Zpracovali Martin Duřt a Milan Ročeň Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti
Obsah • Úvod • Motivace • Teorie • Magnetismus • 4f magnetismus • Vlastní výsledky • Grafy PPMS • Fázové diagamy • Možnosti do budoucna • Závěrečná rekapitulace získaných vědomostí • Růst krystalů z přesyceného roztoku • Analýza čistoty krystalů pomocí elektronového Mikroskopu • Rentgenová analýza symetrie krystalů pomocí Laueho difrakce • Měření měrného tepla na zařízení PPMS
Motivace • Sloučenina Ce2RhIn8 vykazuje velmi zajímavé vlastnosti v nízkých teplotách • Je antiferromagnetem s tlakem indukovanou supravodivostí (TN=2,8K, Tc=2K přip=2,5GPa) • Magnetizmus je důležitým vodítkem k této nekonvenční supravodivosti • Studium magnetismu v cerových sloučeninách je obtížná kvůli velkému množství vedlejších efektů • Studujemeisostrukturní sloučeniny s jinou vzácnou zeminou (Dy, Ho, Tb)
Magnetismus • Vytvářen pohyby el. náboje (← nabitá hmota) • Hmota vytváří magnetické pole • Podle chování v magnetickém poli - Ferromagnetismus (nejsilnější působení) - Diamagnetismus - Paramagnetismus E t c.
Ferromagnetismus/paramagnetismus • Běžný • B=0T - magnetické momenty - chaotické směry, celkový moment =0 • B>0T - magnetizace - magnetické momenty se srovnají do jednoho směru – silné magnetické působení - ferromagnety -permanentní magnety (zůstanou zmagnetizované) • Nejběžnější – triáda železa (Fe, Co, Ni) • Výjimka tzv. ferrimagnetismus – magnet. momenty se srovnají do 1800 proti sobě - přesto magnetické působení - ferrimagnety – tzv. ferrity
Diamagnetismus • B>0T – zeslabuje magnetické pole – magnetické momenty působí ve 1800 proti poli • Supravodič – ideální diamagnet – úplně vytlačí magnetické pole → magnetická levitace
4f magnetismus • d-kovy mají velké orbitaly, které se v kovech překrývají magnetické uspořádání • 4f orbital je velice malý nedochází k překryvu orbitalů • Magnetický moment je přenášen pomocí vodivostních elektronů • Této vazbě se říká RKKY (Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida ) a zajímavé je, že je periodická toto preferuje antiferromagnetické uspořádání
Síla a směr magnetického pole zdroje Výsledky Dy2RhIn8 Zdroj
Vyhodnocení • Zjištění přechodů z paramagnetického stavu do antiferromagnetického stavu • Při aplikaci vnějšího magnetického pole pozorujeme metamagnetický přechod do jiného antiferromagnetického uspořádání • Díky detailnímu měření jsme mohli zkonstruovat magnetický fázové diagramy
Možnosti dalšího výzkumu • Zjištění magnetické struktury fází AF1 a AF2 nutnost měření na neutronovém zdroji či synchrotronu • Vypěstovat nemagnetické analogické krystaly (La2RhIn8; Y2RhIn8) pomocí nich detailněji analyzovat měrné teplo
Teplota Růst krystralů z přesyceného roztoku Krystaly jsou hotové Nádoba Začínají se objevovat krystaly Roztok je přesycen Zbytek prvků se rozpouští Indium Počáteční navážka (R, In, Rh)
Analýza čistoty krystalu na elektronovém mikroskopu • Analýza probíhá rychle (na rozdíl od měření na PPMS) • Zajímavým prvkem mikroskopu je Joyball – interaktivní vstupní zařízení • Při neopatrném manipulování s platy hrozí ztráta vzorků (které jsou obvykle dost drahé) • Viděli jsme vzorky zvětšené 1263x
Analýza symetrie monokrystalů pomocí Laueho difrakce • Tuto metodu vymyslel Max von Laue, německý nositel Nobelovy ceny • Spočívá v bombardování krystalu rentgenovými paprsky • Podle síly a úhlů odrazu odražených paprsků můžeme vytvořit 3D model pozic všech atomů v krystalu
Detektor dopadajících paprsků Analýza symetrie monokrystalů pomocí Laueho difrakce • Viděli jsme RTG záření (ve formě fluorescence na stínítku) Krystal Paprsky Zdroj paprsků
Měření měrného tepla na PPMS • Během umisťování vzorků na puck je nutná opatrnost • Samo měření je velmi zdlouhavé (2 dny na vzorek) Logo společnosti Quantum Design, vyrábějící zařízení PPMS Puck