bakalářská práce

Magnetická fázová přeměna v prostorově omezených strukturách

Text práce 4.7 MB

Autor práce: Ing. Vojtěch Schánilec, Ph.D.

Ak. rok: 2015/2016

Vedoucí: Ing. Vojtěch Uhlíř, Ph.D.

Oponent: Ing. Michal Urbánek, Ph.D.

Abstrakt:

Tenké vrstvy železo-rhodia (FeRh) mají unikátní vlastnosti díky tomu, že prodělávají magnetickou fázovou přeměnu I. druhu, při které dochází ke změně z antiferomagnetické do feromagnetické fáze. Fázovou přeměnu v FeRh lze ovlivňovat vnějšími parametry, například teplotou nebo vnějším magnetickým polem. V nulovém magnetickém poli nastává fázová přeměna při teplotách okolo 360 K, což je výhodné pro využití v praxi.
V této práci zkoumáme fázovou přeměnu v prostorově omezených strukturách z FeRh.
V teoretické části je zpracována rešeršní studie zabývající se fázovou přeměnou v FeRh, jejím ovlivněním za použití různých substrátů a prostorového omezení, které má významný vliv na asymetrii fázových přeměn FeRh při chlazení a zahřívání.
V praktické části je popsán návrh a sestavení modulu pro zahřívání vzorků kompatibilního s mikroskopem magnetických sil (MFM). Pomocí metody MFM byla zobrazena nukleace a následný růst feromagnetických domén ve strukturách FeRh.

Klíčová slova:

železo-rhodium; fázová přeměna I. druhu; prostorově omezené struktury; mikroskopie magnetických sil

Termín obhajoby

22.06.2016

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Vojtěch Uhlíř, Ph.D.

Vojtěch Schánilec k řešení bakalářského projektu přistoupil s velkým nadšením a svědomitostí. Rychle se zorientoval v tématu, které doposud nebylo na Ústavu fyzikálního inženýrství řešeno, a neúnavnou prací v laboratoři překonal spoustu technických překážek, týkajících se zejména stability měření a šumu v signálu. V úvodní fázi návrhu zařízení a pilotních experimentů pracoval pan Schánilec zcela samostatně bez možnosti přímých konzultací s vedoucím práce. Velmi oceňuji to, že byl schopen v krátké době reagovat na nepříznivé situace během řešení a zlepšovat se jak v plánování experimentu a jeho vyhodnocení, tak v konečné prezentaci výsledků. Dále bych chtěl vyzdvihnout jeho zájem o související projekty a pomoc s jejich řešením. Po splnění cílů bakalářské práce pan Schánilec se stejným nadšením pokračuje v navazujících experimentech. Celkově jeho práci hodnotím jako vynikající.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Předložená bakalářská práce pana Vojtěcha Schánilce se zabývá magnetickou fázovou přeměnou v prostorově omezených strukturách. Práce je po formální stránce zpracována velmi pečlivě a obsahuje pouze malé množství chyb a překlepů. První dvě kapitoly práce se přehledně věnují obecnému úvodu do magnetismu a fázovým přeměnám.
Následující kapitola se věnuje slitině železo-rhodium a autor v ní popisuje fázový diagram, krystalovou strukturu a vliv prostorového omezení na magnetickou fázovou přeměnu zkoumaného materiálu.  Tato kapitola v několika místech ztrácí na přehlednosti, zejména v místech, kde je vliv magnetického pole na fázovou přeměnu diskutován na straně 16 a poté znovu na straně 20 a navíc jsou zde diskutovány podrobnosti experimentu popsaného až v kapitole následující. Dále je zde na straně 19 nejasně diskutován vliv substrátu na teplotní závislost fázové přeměny: „Pro substrátem ovlivněnou strukturu FeRh (viz tabulka 4.1) je výhodnější přejít do FM fáze již při nižších teplotách, jak je znázorněno na obrázku 4.6 b).“ Zde není zřejmé, zda se jedná o srovnání objemového FeRh s vrstvami FeRh na substrátech MgO a/nebo Al2O3 nebo o srovnání vrstev FeRh na dvou různých substrátech (MgO a Al2O3). 
Poslední část práce popisující vlastní experiment stručně shrnuje postup přípravy vzorků pro měření, rozšíření mikroskopu atomárních sil o možnost regulace teploty vzorku a v samotném závěru prezentuje pozorování magnetické fázové přeměny pomocí mikroskopie magnetických sil. Zde bych pouze vytknul, že nikde není zmíněno, z jakého důvodu byla mikroskopie magnetických sil měřena ve vnějším poli 23 mT.
Přes výše uvedené drobné nedostatky považuji práci pana Vojtěcha Schánilce za výbornou jak zpracováním práce samotné, tak i z hlediska výsledků v práci prezentovaných. Konstatuji, že všechny cíle bakalářské práce byly splněny a práci hodnotím stupněm A.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. V celé práci uvažujete, že slitina Fe50Rh50 má chemicky uspořádanou strukturu CsCl (B2 fáze). Je možné, aby se slitina Fe50Rh50 nacházela rovněž v chemicky neuspořádané struktuře bcc (A2 fáze)? Z jakého důvodu byla vrstva po depozici žíhána při teplotě 850 stupňů po dobu 45 minut? Prochází FeRh při tomto žíhání fázovou přeměnou? Pokud ano, o jakou fázovou přeměnu se jedná?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová