Syntéza nano-krystalických magneticky měkkých částic

Téma již má řešitele.
Řešitel
Jonáš Theodor Baný - Gymnázium Brno, třída Kapitána Jaroše, příspěvková organizace
Instituce
Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i.
Další údaje o pracovišti
Skupina elektrických a magnetických vlastností
Lektoři
Eva Švábenská
Podpora
JCMM podpořila toto SOČ téma částkou 6 000 Kč na materiál a částkou 10 000 Kč na honorář školitele.

Popis:

Magneticky měkké materiály jsou magnetické materiály, které lze snadno zmagnetovat či naopak odmagnetovat. Používají se jako záznamová media u pevných disků či jako jádra do transformátorů. Magnetické částice mohou být spékány do magnetů (černé magnety) jak je známe, nebo mohou být součástí plastové matrice.

Cíl práce:

Cílem práce bude syntetizovat magneticky měkké částice a optimalizovat postup jejich přípravy s ohledem na magnetické vlastnosti. Nejprve bude chemicky připraven prekurzor ze zvoleného chloridu 3d přechodového kovu (Fe, Ni, Co atd.) a kyseliny šťavelové. Částice čistých kovů, jejich slitin a oxidů těchto kovů budou z tohoto prekurzoru získány tepelným rozkladem reakcí v pevné fázi. Proces přeměny a vzniku částic bude studován pomocí standartních analytických metod: světelné mikroskopie (OM), spektroskopie ve ultrafialové a viditelné oblasti (UV-VIS spektroskopie), práškové rentgenové difrakce (XRD) a elektronové mikroskopie (SEM) v kombinaci s energiově disperzní spektroskopií (EDS). U vzorků s největším potenciálem budou charakterizovány magnetické vlastnosti.

Na vlastnosti magnetických materiálů má vliv chemické složení, struktura a morfologie částic a fázové složení, tj. vlastnosti sledované za pomocí výše vypsaných metod. Tyto metody slouží ke studiu materiálu a k zpětné optimalizaci procesu přípravy nano-krystalických částic. Cílem této práce bude se zaměřit na syntézu vhodného prekurzoru, aby produktem rozkladu byl čistý kov či jeho slitina bez příměsí, popř. oxid či hydroxid pouze jednoho typu. 

Student se bude samostatně připravovat prekurzory a pod dohledem provádět tepelný rozklad prekurzorů žíháním v peci. Bude seznámen s metodami studia materiálu a bude přítomen během procesu měření, analýz a vyhodnocení, na nichž se bude spolupodílet. (Osoba provádějící experiment, nebude vždy lektor, ale osoba s vyšší kvalifikací pro danou metodu.)