Nuclear magnetic resonance in magnetic systems

Abstract

Název práce: Jaderná magnetická rezonance v magnetických systémech Autor: Petr Křišťan Katedra: Katedra fyziky nízkých teplot Vedoucí práce: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. Abstrakt: Magneticky uspořádané oxidy železa, zejména magnetit, maghemit, hexagonální ferit typu M a systém Fe-B, o nano až submikronových rozměrech částic byly hlavním předmětem studia předložené práce. Tyto materiály byly studovány zejména za pomoci 57 Fe jaderné magnetické rezonance (NMR). Výsledky byly důkladně analyzovány a porovnány s daty naměřenými za pomoci jiných metod jako je Mössbauerova spektroskopie, ZFC/FC mag- netická měření, rentgenová difrakce nebo TEM. V případě maghemitových částic byl konfrontován model pravidelného rozložení vakancí v oktaedrick- ých pozicích s experimentálnimi výsledky NMR měření v externích magnet- ických polích a při různých teplotách. Zároveň výsledky experimentu byly simulovány pomocí výpočtů ze prvních principů. V tenkých vrstvách bar- natého hexagonálního feritu typu M byly pozorovány vlivy snížení velikosti částic na 57 Fe NMR spektra. Metoda NMR se také osvědčila při studiu sys- tému FeMoCuB amorfních a nanokrystalických pásků, kde dokázala postih- nout formování různých strukturních fází v závislosti na způsobu přípravy. Díky různým NMR excitačním podmínkám signálu strontnatého...

Title: NMR in magnetic systems Author: Petr Křišťan Department: Department of Low Temperature Physics Supervisor: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. Abstract: Magnetically ordered iron oxides, namely magnetite, maghemite, hexagonal ferrite M or system Fe-B, with nano or submicron dimensions of particles are the main subject of study of the presented thesis. The materials were investigated mainly by 57 Fe nuclear magnetic resonance (NMR). The results were thoroughly analyzed and compared with the results obtained by other methods (Mössbauer spectroscopy, ZFC/FC magnetic measurement, X-ray diffraction or TEM). In case of the maghemite nanoparticles a regular distribution of vacancies in octahedral positions was verified by the help of NMR in external magnetic fields and at various temperatures. The experi- mental results were also compared with ab-initio calculations. In thin layers of barium M type hexaferrite, effects of reduced particle size on 57 Fe NMR spectra were observed. The NMR methods were also successfully applied to investigation of system FeMoCuB of amorphous and nanocrystalline ribbons, where 57 Fe NMR was able to resolve formation of different phases in depen- dence on the process of preparation. Due to different NMR excitation condi- tions of signal from strontium M type hexaferrite and maghemite,...