Study of properties of iron-containing nanoparticles stressing their application potential
Studium vlastností nanočástic obsahujících železo s důrazem na jejich aplikační potenciál
dissertation thesis (DEFENDED)
![Document thumbnail](/bitstream/handle/20.500.11956/151507/thumbnail.png?sequence=9&isAllowed=y)
Item with restricted access
Whole item or its parts have restricted access until 16. 09. 2024
Reason for restricted acccess:
protection of the legitimate interests of third parties worthy of special consideration
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/151507Identifiers
Study Information System: 189681
Collections
- Kvalifikační práce [10926]
Author
Advisor
Consultant
Kaman, Ondřej
Tabor, Edyta
Herynek, Vít
Referee
Javorský, Pavel
Mašláň, Miroslav
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Physics of Condensed Matter and Materials Research
Department
Department of Low Temperature Physics
Date of defense
22. 9. 2021
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
English
Grade
Pass
Keywords (Czech)
Nanočástice|relaxivita|hyperjemné interakce|Mössbauerova spektroskopie|MRIKeywords (English)
Nanoparticles|relaxivity|hyperfine interactions|Mössbauer spectroscopy|MRIMagnetické nanočástice nabízejí nepřeberné množství aplikačních možností v různých oblastech lidského snažení. Základní pochopení jejich fyzikálních vlastností souvisejících s použitou magnetickou fází, povrchovým zakončením či případnými obaly, metodou jejich syntézy, velikostí, tvarem, či dokonce agregací, představuje zásadní předpoklad pro jejich efektivní využití a optimalizace pro zamýšlené aplikace. Tato dizertační práce si klade za cíl uvést do kontextu původní výsledky, týkající se především struktury a magnetických vlastností, získané při základním studiu magnetických nanočástic vybraných systémů obsahujících železo a využít tyto poznatky při testování nanočástic ve zvolených aplikacích. Železo zůstává díky své nízké ceně, vysoké využitelnosti, hojnosti v zemské kůře a nízké toxicitě ideálním stavebním prvkem moderních magnetických materiálů. Vybrané systémy studované v této práci zahrnují jeho oxidy (ferity a různé polymorfní modifikace oxidu železitého včetně ε-Fe2O3 a dopovaných analogů) a sulfidy (greigit, chalkopyrit), z nichž všechny vykazují osobité vlastnosti jako magnetické nebo strukturní přechody. Mezi studovanými aplikacemi je největší pozornost věnována využití magnetických nanočástic jako kontrastních látek v zobrazování pomocí jaderné magnetické rezonance a analýze jejich...
Magnetic nanoparticles offer a plethora of application possibilities in various fields of human endeavors. The fundamental understanding of their physical properties, related to the constituent magnetic phase, surface termination, and possible coating, synthesis method, size, shape, or even clustering, is crucial for their effective use and optimization for the intended applications. This thesis aims to contextualize original results, concerning especially the structure and magnetic properties, obtained during fundamental research on nanoparticles of selected iron-containing systems and employ these findings in testing the nanoparticles in chosen applications. Iron presents an ideal constituting element due to its low cost, high abundance in the Earth's crust, exploitability, and low toxicity. The selected systems involved in this thesis comprise iron-containing oxides (ferrites, and various polymorphs of iron(III) oxide, including ε-Fe2O3 and doped counterparts), and sulfides (greigite, chalcopyrite), all of which exhibit specific properties such as magnetic or structural transitions. Among the studied applications, the largest attention is devoted to the use of magnetic nanoparticles as contrast agents in magnetic resonance imaging, and the analysis of their efficacy in contrast enhancement -...