Hyperfine Interactions in Ferrites with Spinel Structure
Hyperjemné interakce ve feritech se spinelovou strukturou
rigorous thesis (RECOGNIZED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/60890Identifiers
Study Information System: 133848
Collections
- Kvalifikační práce [11211]
Author
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Physics of condensed and macromolecular matter
Department
Department of Condensed Matter Physics
Date of defense
22. 2. 2013
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
English
Grade
Recognized
Keywords (Czech)
Hyperjemné interakce, Jaderná magnetická rezonance, Ferit, Magnetit, Výpočty elektronové strukturyKeywords (English)
Hyperfine interaction, Nuclear magnetic resonance, Ferrite, Magnetite, Electron structure calculationTitle: Hyperjemné interkace ve feritech se spinelovou strukturou Autor: Vojtěch Chlan Matematick-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze Školitel: Prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. Abstrakt: Feritové systémy se spinelovou strukturou, manganatý ferit, lithný ferit a magnetit, jsou studovány experimentálně pomocí jaderné magnetické resonance (NMR) a z prvních principů pomocí výpočtů elektronové struktury vycházejících z teorie funkcionálu hustoty (DFT). Manganaté ferity s různými stupni inverze manganu/železa a s různými obsahy manganu jsou studovány s ohledem na magnetickou strukturu a uspořádání kationtů. Na případu lithného feritu je vypracován přístup pro interpretaci NMR spekter, který spočívá ve srovnání spočtené anizotropie hyperjemného pole s experimentálními výsledky. Tato metoda je pak aplikována na nízkoteplotní fázi magnetitu a ukazuje slibnou cestu k vyřešení její komplikované struktury a orbitálního a nábojového uspořádání. Přesmyknutí magnetické snadné osy účinkem externího magnetického pole a s tím spojené strukturní změny jsou studovány magnetickými a NMR měřeními. Magnetit s kationtovými vakancemi je zkoumán analýzou satelitní struktury indukované vakancemi; je ukázáno, že přítomnost vakance vede k přeskupení elektronů v oktaedrální podmříži, což je doprovázeno výskytem atomů železa...
Title: Hyperfine Interactions in Ferrites with Spinel Structure Author: Vojtěch Chlan Faculty of Mathematics and Physics, Charles University in Prague Supervisor: Prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. Abstract: Ferrite systems with spinel structure, manganese ferrite, lithium ferrite and magnetite, are studied experimentally by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and from the first principles by electron structure calculations based on density functional theory (DFT). Manganese ferrites with various degrees of manganese-iron inversion and with different manganese contents are investigated, with respect to magnetic structure and cationic arrangement. An approach for NMR spectra interpretation is elaborated on ordered lithium ferrite, consisting in matching the calculated hyperfine field anisotropy with experimental results. This method is then applied to low temperature structure of magnetite, showing a promising path towards solving its complicated structure, orbital and charge ordering. The switching of magnetic easy axis induced by external magnetic field is observed in magnetite and the accompanying structural changes are studied by means of magnetic and NMR measurements. Magnetite with cationic vacancies is investigated by analyzing satellite structure induced by the vacancies; it is shown that...