Studium multiferoických perovskitů metodami jaderné magnetické rezonance

Abstract

Náplňou tejto bakalárskej práce je štúdium oxidu Pb(FeNb)0,5O3 s perovskitovou štruktúrou pomocou spektroskopie jadrovej magnetickej rezonancie. Študovaná látka patrí medzi triedu materiálov vykazujúcich magnetoelektrické chovanie, pričom teploty fázových prechodov sú mimo iné ovplyvnené voľbou kationtov a ich usporadaním. Tieto štruktúrne vlastnosti ide študovať pomocou spektroskopie jadrovej magnetickej rezonancie, pretože ide o metódu citlivú k elektrónovej a magnetickej štruktúre. Teplotné závislosti (v rozsahu 12 až 296 K) spekter 207 Pb a 93 Nb vzorku Pb(FeNb)0,5O3 boli merané vo vonkajšom magnetickom poli 9,4T. Spektrá vykazujú posuvy frekvencie a zväčšovanie šírky rezonančných čiar s klesajúcou teplotou. Spektrum 57 Fe bolo merané v nulovom externom poli pri teplote 4,2 K, a boli v ňom detekované viacnásobné signály, čo poukazuje na prítomnosť viac než jedného typu Fe atómu v štruktúre. Experimentálne výsledky sú v práci interpretované a diskutované vo vzťahu k fázovým prechodom a k usporiadaniu kationtov vo vzorku.

The aim of this Bachelor thesis is to study the oxide Pb(FeNb)0.5O3 by means of nuclear magnetic structure spectroscopy. Studied material has perovskite structure and belongs to a class of materials exhibiting magnetoelectric behavior. Temperatures of phase transitions are among others affected by selection of cations and their arrangement. To examine the structural properties, nuclear magnetic resonance was utilized, since this method is sensitive to electron and magnetic structure. Temperature dependence (in the range of 12 to 296K) of 207 Pb and 93 Nb spectra sample Pb (FeNb)0.5O3 was measured in external magnetic field 9.4T. The spectra show frequency shifts and resonance-line width increase with decreasing temperature. 57 Fe spectrum was measured in zero external field at 4.2 K. Multiple signals were detected, indicating the presence of more than one type of Fe atom in the structure. The experimental results are interpreted and discussed in relation to phase transitions and to cation arrangement in the sample.