Nutnost zavádění nových tzv. čistých technologií se objevila v kontextu hrozby globálního oteplování. Ty většinou spoléhají na vodík jako médium, což přivádí do popředí problém skladování vodíku. Významnou rodinou látek absorbujících velké množství vodíku a řízeně jej opět uvolňujících představují intermetalické sloučeniny na bázi f-kovů (lanthanoidu a aktinoidy). Pro automotivní aplikace (vodík jako palivo v automobilech) jsou zase uvažovány lehké slitiny a sloučeniny na bázi hořčíku. Vodíkem nasycené sloučeniny, tzv. hydridy, jsou charakterizovány expanzí krystalové mříže a často dramaticky odlišnými magnetickými a dalšími elektronovými vlastnostmi (viz L. Havela: Kovy jako skladiště vodíku, Vesmír, duben 2013). Předmětem práce je syntéza, studium struktury a vlastností elektronového systému (především magnetických) vybraných hydridů. Předpokládáme zaměření na sloučeniny, které by obsahovaly jak f-prvky (lanthanoidy a aktinoidy). Jedná se o project základního výzkumu, objasňující zákonitosti vztahu struktury, složení, absorbce vodíku a elektronových (např. magnetických) vlastností.
Práce je vhodná pro absolventy magisterského studia jak fyzikálních tak chemických oborů. Zásadní je znalost základů kvantové mechaniky a fyziky pevných látek, stejně jako aktivní znalost anglického jazyka. Výhodou je znalost metod rentgenové difrakce.
Seznam odborné literatury
Po dohodě se školitelem
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
To cope with global warming and to reduce the pollutions, hydrogen energy technology has been proposed and gradually implemented. As this clean energy technology is based on use of hydrogen as an energy carrier, efficient hydrogen storage becomes a primary focus. Important family of materials absorbing large amounts of hydrogen and releasing it again in a controlled way are intermetallic compounds on the basis of f-metals (lanthanides and actinides). For automotive applications (hydrogen fuelled cars) light Mg-based alloys and compounds are envisaged. H-saturated compounds called hydrides are characterized by expanded crystal lattice and by magnetic and other electronic properties dramatically different than their precursors. The subject of the work is synthesis and study of structure and electronic (mainly magnetic) properties of selected hydrides. Focus is on the hydrides containing f-elements (lanthanides and actinides). It is a project of fundamental research, which should explain relations between structure, composition, H absorption and electronic properties.
The project is suitable for students having a Master degree in physics or chemistry. As a pre-requisite, it requires knowledge of foundations of quantum mchanics and quantum theory of solids. A good command of English is highly desirable. Experience with X-ray diffraction methods is an advantage.
