Grafen v kombinaci s komplexy kovů by mohl poskytnout nové přísutpy v hybridních materiálech založených na grafenové bázi a v oblasti molekulárního magnetismu. Obě témata jsou velmi diskutovaná jako taková, nicméně, výzkumu vedoucího k možnosti jejich míchání není mnoho. Vzorky byly připraveny sonikací grafitu v kapalné fázi, což vedlo k exfoliaci grafenu. Následně byly nadeponovány pomocí modiikované Lagmuirovy– Schaeferovy depoziční metody různé komplexy kovů na substrát pokrytý grafenem. Klíčovým krokem bylo určení vlastností takto připraveného materiálu. Proto byly následně vlastnosti takového hybridního materiálu charakterizovány pomocí vysokofrekvenční elektronové paramagnetické rezonance (angl. HFEPR), rastrovacího elektronového mikroskopu, (angl. SEM), Ramanovou spektroskopií a čtyř bodovou metodou měření odporu. V této práci jsme potvrdili naši presumpci, že je možné vytvořit hybridní materiál smícháním exfoliovaného grafenu s molekulárními magnety pro získání nových magnetických a elektronických vlastností, které by mohly být využity v další generaci detektorů a elektroniky.

Magnetické materiály a z nich vyrobené nanostruktury jsou v průběhu posledních let studovány pro jejich aplikace v např. záznamových médiích a logických obvodech. Tato práce navazuje na náš předchozí výzkum tohoto oboru s hlavním zaměřením na statické a dynamické vlastnosti nanostrukturovaných magnetických materiálů, jako například NiFe, CoFeB a YIG. Práce začíná teoretickým úvodem s popisem mikromagnetických systémů, dynamiky magnetických vortexů, feromagnetické rezonance (FMR) a spinových vln včetně jejich disperzních vlastností. Následuje popis použitých experimentálních metod a první experimentální část zabývající se nukleačním procesem magnetického vortexu, jinými slovy procesem transformace ze saturovaného stavu do spinové konfigurace magnetického vortexu v průběhu snižování magnetického pole. Jsou použity mikroskopické metody zobrazující magnetickou strukturu materiálu, jmenovitě Lorentzova transmisní elektronová mikroskopie a rentgenová transmisní mikroskopie. Výsledky jsou poté korelovány s měřením elektrické odezvy pomocí jevu anizotropní magnetorezistence. Výhodou elektrických měření je, že plně elektrická detekce dovoluje použití tohoto systému v uzavřených systémech integrovaných obvodů. Výsledky oblasti nukleací magnetických vortexů ukazují, že při tomto procesu prochází magnetizace v nano- a mikrometrových magnetických discích několika fázemi s růsnými typy spinových konfigurací nazvaných nukleační stavy. Dále je představeno měření magnetických materiálů pomocí vektorového síťového analyzátoru (VNA), což je aplikováno na měření resonance magnetických vortexů (určení gyrotropické frekvence a měření vysokofrekvenčních módů), feromagnetické rezonance tenkých vrstev (získání základních magnetických materiálových parametrů) a spektroskopii spinových vln. Právě spektroskopie spinových vlna je rozvinuta za účelem měření disperzních relací tenkých magnetických vrstev, což je základní charakteristika, jejíž znalost je důležitá v návrhu aplikací. Nakonec je představeno anténní zařízení, díky kterému lze oddělit magnetické buzení od vzorku samotného bez nutnosti absolvovat proces elektronové litorafie, což je zapotřebí v klasickém přístupu antény na vzorku a kontaktování vysokofrekvenční sondou. Toto zařízení se skládá ze skleněného kantilívru, na kterém je vyrobena budící anténa, konektoru a spojovacího prvku v podobě plošného spoje. Celé zařízení je díky umístění na x-y-z stolek s náklonem pozicovatelné a lze tedy měřit v jakémkoliv místě vzorku. Umístění antény na sklo umožňuje navigaci pomocí mikroskopu a optické měření, např. metodou Brillouinova světelného rozptylu (BLS) nebo Kerrova jevu.

The thesis deals with the design of a hybrid magnetic bearing. This is an extension of the issue of common bearings in high-speed motors. The work is divided into three parts. A general theory of magnetic bearings is described in the first part. The second part deals with the mathematical description of the bearing. A proposal of specific hybrid magnetic bearing is described in the third part. The bearing for the motor was already designed. It is a 45000rpm motor with a power output of 12 kW. This thesis aims to create a design of hybrid magnetic bearing with magnets to create a permanent magnetic field and coils to regulate forces to stabilize the rotor and limit vibrations. The practical design includes mathematical calculation in Matlab and computer simulation based on the finite element method in ANSYS Maxwell.

High pressure on the development of new magnetic materials and their miniaturization also emphasizes the development of new analytical techniques. This diploma thesis deals with the development and demonstration of correlated magnetic force and electron microscopy, which is a promising tool for the characterization of magnetic nanomaterials. The first part of this thesis describes the fundamental physics of micromagnetism with a focus on cylindrical nanofibers. The following pages describe optic, probe, electron, and synchrotron methods for mapping the magnetic properties of materials. The next part describes magnetic domain wall motion in cylindrical nanowires performed as a part of a more extensive material study. The last part of the thesis describes the development of correlated magnetic force and electron microscopy on LiteScope device. A production of magnetic probes was designed and successfully tested. Probes were fabricated by focused electron beam-induced deposition from the Co2(CO)8 precursor. Further, the developed correlated microscopy is demonstrated on a multilayer PtCo sample, magnetic cylindrical nanofibers, NiFe vortex structures, and FeRh metamagnetic nano-islands.

This thesis describes the issue of PN junction of photovoltaic cells, photovoltaic effect physics, basic materials used in photovoltaic and their properties, important for the area of photovoltaic. It deals with the problems of magnetism focused on electromagnetic fields. Experimental facility for measuring the influence of magnetic field on the solar cells through the Helmholtz coils was constructed. This work also dealing with the influence of magnetic radiation on photovoltaic cells and the influence of electromagnetic waves on the volt-ampere characteristics of the photovoltaic cell.

The work deals with the design and experimental production of the model type Birdcage coil used for magnetic resonance imaging system (MRI). The work deals with the design and behaviour of the model type Birdcage coil volume designed for imaging system for magnetic resonance imaging (MRI). Volume coils are generally very useful for use in MRI, because in transversal design allow easy access into the cavity when the flow vector of magnetization. The aim of the work was to construct a numerical model of transversal coil type Birdcage of the predefined dimensions. The created the coil tuned the desired resonant frequency having regard to maximize performance in the measured sample migrated. The modeling coil experimentally produced and measurements also confirm the accuracy of the numerical model.

Im Rahmen dieser Arbeit werden ein- und mehrkernige Cu(II)- und Ni(II)-bis(oxamato)-Komplexe im Hinblick auf ihre magneto-optischen Eigenschaften gezielt hergestellt und strukturell charakterisiert. Über ladungs- und übergangsmetallinduzierte Abweichungen vom allgemeinen in der Literatur beschriebenen Reaktionsverhalten wird berichtet. Aus Elektronenspinresonanz-Untersuchungen wird die Spindichteverteilung in den einkernigen Cu(II)-Komplexen abgeleitet. Die Beeinflussung dieser durch die Koordinationsgeometrie sowie die Auswirkungen auf die Superaustausch-Wechselwirkung werden diskutiert und mit Ergebnissen der Dichtefunktionaltheorie (DFT) verglichen. Dreikernige bis(oxamato)-Komplexe werden erstmals durch Spin-Coating auf Si(111)-Substraten aufgebracht und mit Hilfe der spektroskopischen Ellipsometrie sowie der Ramanspektroskopie untersucht und mittels DFT-Berechnungen ausgewertet. Magneto-optische Kerr-Effekt-Untersuchungen werden an dünnen Schichten dieser Komplexe sowie Phthalocyaninen durchgeführt. Zum Vergleich werden die magnetischen und magneto-optischen Eigenschaften von Ni-Nanopartikeln in verschiedenen organischen Matrizen untersucht. Mit Hilfe der Photoelektronenspektroskopie wird das Oxidationsverhalten dieser studiert und es werden Rückschlüsse auf Ladungstransferprozesse zwischen den Matrizen und den Nanopartikeln gezogen.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Darstellung mono-, bi- und trimetallischer bis(oxamato) und bis(oxamidato) Übergangsmetallkomplexe, ihrer - insbesondere - magnetischen Charakterisierung, der Überführung trimetallischer Komplexe in dünne Filme im nm-Bereich mittels Rotationsbeschichtung auf Si/SiO2-Substraten, der Charakterisierung der Filme und magneto-optischen Untersuchungen der dünnen Filme. Durch gezielte Variation funktioneller Gruppen insbesondere der trimetallischen bis(oxamato)-Übergangsmetallkomplexe, wie der Verwendung variierter zentraler N,N’-Brücken, terminaler Liganden bzw. inkorporierter Übergangsmetallionen sollten nicht nur die physikalischen Eigenschaften modifiziert werden, sondern auch das Abscheideverhalten dieser Komplexe beim Überführen in dünne Filme.

The ground-state properties of f-electron compounds are characterized by strong interactions which lead to a plethora of exotic states. In this thesis we focused on compounds crystallizing in the tetragonal HonCoGa3n+2-type structure. Several new compounds have been synthesized from In-flux; particularly enigmatic are Ce3TIn11 (T = Pd, Pt). These compounds possess two inequivalent Ce-sites and reveal coexistence of antiferromagnetic order and heavy fermion superconductivity at ambient pressure. This coexistence can be explained in the framework of two-Kondo ion lattice model, assuming one Ce-site being completely Kondo screened with the 4f-electron behaving itinerant and participating in superconductivity while the second Ce-site retains its local character giving rise to magnetic order via the RKKY interaction. The influence of crystal electric field on the magnetic ground state has been investigated on the Kondo compound Ce2RhIn8 by means of neutron experiments. U2RhIn8 and URhIn5 behave like transition-metal antiferromagnets, contrary to Ce(4f)-counterparts. The 5f-states are entirely hybridized and Kondo interactions play no role. Neither does it in the investigated RE2CoIn8 (RE = Pr, Nd, Dy) compounds which exhibit strong localized 4f-electron behavior. Here, the influence of strong...

Title: Ground state investigations of Ce and U intermetallic compounds Author: Attila Bartha Department: Department of Condensed Matter Physics Supervisor: RNDr. Jan Prokleška, Ph.D., Department of Condensed Matter Physics Abstract: Rare earth and actinide intermetallic compounds offer a plethora of interesting physical properties due to the varied behavior of f -electrons together with numerous interactions these electrons are exposed to. In this thesis we address a broad spectrum of ground state investigations on CePd2X3 (X=Zn, Ga) and (Ce,U)nTIn3n+2 (T=Rh, Ir) compounds. Single crystals of CePd2Zn3 and CePd2Ga3 compounds were synthesized for the first time using Bridgman method. CePd2Ga3 revealed a ferromagnetic transition with TC = 6.7 K with a strong magnetocrystalline anisotropy. CePd2Zn3 orders antiferromagnetically below TN = 1.9 K. Results of magnetization measurements on Ce2IrIn8 revealed effective magnetic moment µeff = 2.45µB/Ce3+ and a paramagnetic Curie temperature θP = −31 K. Decomposition of Hall resistivity ρxy(B) into NHE and AHE revealed a predom- inance of AHE in the temperature range from 60 K up to 100 K. Ce2RhIn8 was studied by means of magnetic field and angle dependent magnetization and heat capacity measurements. The resulting phase diagram reveals a complete unfold- ing and...