Příprava mikrostruktur pro měření transportních vlastností těžkofermionových sloučenin

• Thesis title in Czech: Příprava mikrostruktur pro měření transportních vlastností těžkofermionových sloučenin
• Thesis title in English: Microstructures fabrication for transport properties measurements of heavy fermion compounds
• Key words: FIB, EBL, Elektrický odpor, Supravodivost
• English key words: FIB, EBL, Electrical resistivity, Superconductivity
• Academic year of topic announcement: 2015/2016
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL)
• Supervisor: RNDr. Klára Uhlířová, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 27.05.2015
• Date of assignment: 27.05.2015
• Confirmed by Study dept. on: 26.01.2016
• Date and time of defence: 25.06.2019 09:00
• Date of electronic submission: 15.05.2017
• Date of submission of printed version: 15.05.2019
• Date of proceeded defence: 25.06.2019
• Opponents: doc. RNDr. Jiří Prchal, Ph.D.

Guidelines

1. Základní pochopení studované problematiky, studium literatury
2. Praktické zvládnutí elektronové mikroskopie a EDX analýzy
3. Mikroskopie FIB a následné mikroobrábění pomocí FIB (úzká spolupráce se školitelkou)
4. Vyhodnocení a interpretace naměřených výsledků
5. Prezentace výsledků, sepsání a odevzdání práce

References

1. Aktuální odborná literatura
2. Charles Kittel, Úvod do fyziky pevných látek
3. Neil W. Ashcroft, N. David Mermin: Solid state physics

Preliminary scope of work

Přestože od objevení supravodivosti (1911) uplynulo již více než 100 let, pro nejzajímavější případy tzv. nekonvenční supravodivosti, kam patří dnes již v praxi používané vysokoteplotní supravodiče, zatím neexistuje kompletní teoretický model, který by dokázal popsat mechanizmy jejího vzniku a tak předpovědět materiály s vyšší kritickou teplotou (ideálně nad pokojovou teplotou). Co se týče typu supravodivosti a symetrie energetické mezery, existuje "příbuzná" skupina tzv. těžkofermionových supravodičů na bázi céru, které se stávají supravodivými za velmi nízkých teplot, avšak mají řádově jednodušší krystalovou strukturu, čímž umožnují snažší aplikaci teoretických modelů.
Sloučeniny s obecným chemickým vzorcem CenPdmIn3n+2m , byly objeveny teprve nedávno (2009-2013) a řadí se mezi nekonvenční supravodiče, kde je možné laděním vnějších parametrů (stechiomerie, substituce) měnit kritickou teplotu supravodivosti, přechod do magneticky uspořádaného stavu, či najít koexistenci magnetismu a supravodivosti, jak je tomu například ve sloučenině Ce3PdIn11. Sloučeniny CePdIn5, Ce2PdIn8, Ce3PdIn11 a Ce5Pd2In19 pokrývají širší obor stechiometrií v porovnáním s ostatními materiály na bázi céru, což nám umožnuje studovat vliv vzdálenosti cérových vrstev na magnetismus a supravodivost, případně koexistenci těchto dvou jevů. Ce2PdIn8 je sloučeninou, u níž v závislosti na metodě přípravy dochází ke změně kritické teploty (z 0,7 na 0,6 K), což ukazuje na strukturní rozdíly mezi materiály.
Práce bude zaměřena na přípravu sloučeniny Ce2PdIn8 s pomocí unikátní techniky obrábění fokusovaným intovým svazkem (Focused Ion Beam, FIB) a studium strukturních poruch v těchto materiálech.
Student/ka se tedy seznámí s následujícími technikami a některé z nich se naučí samostatně používat:
• Elektronová mikroskopie a energiově disperzní analýza vzorků
• Rentgenová difrakce
• Mikroskopie FIB a následné mikroobrábění pomocí FIB
• Příprava vzorků pro eletrotransportní měření (kombinace FIB a elektronové litografie)
• Měření transportních vlastností za velmi nízkých teplot (~100 mK)
Dále se student(ka) seznámí se základy magnetismu a supravodivosti a naučí se prezentovat výsledky své práce formou krátkých příspěvků (v anglickém jazyce) na pravidelných seminářích, případně formou konferenčních posterů.
Práce bude realizována v laboratořích MFF UK (převážně na pracovištích KFKL, KFM, KFPP, měření fyzikálních vlastností pak ve Spoločné laboratoři pro magnetická studia MFF UK a FZÚ AV).

V práci je možné pokračovat v rámci magisterského studia, ale zároveň respektujeme právo studentky/studenta na změnu tématu, školitelky/školitele, nebo volbu jiného oboru.