Vliv magnetického pole na nanokrystalizaci kovových skel

Mgr. David SMRČKA

Doctoral thesis

Study of the properties of amorphous and nanocrystalic materials using nuclear forward scattering and Mössbauer spectroscopy

Abstract:

Kovová skla a nanokrystalické slitiny na bázi železa vykazují mnohem lepší magnetické vlastnosti než krystalické verze magneticky měkkých materiálů. To je činí ideálními pro aplikace v elektrických transformátorech a magnetických stíněních. Z kovového skla se stává nanokrystalická slitina, pokud dojde k jeho kontrolovanému žíhání v teplotách blízkých nástupu krystalizace. Vliv externích faktorů během tohoto procesu může přispět k dalšímu zesílení požadovaných vlastností. V této práci je studován vliv externího magnetického pole na nanokrystalizaci kovových skel na bázi železa. V první části je vyhodnocení experimentů žíhání kovových skel Fe75Mo8Cu1B16 a (Fe0,74Co0,26)77Mo8Cu1B14 v externích magnetických polích 0,1 T a 0,652 T a v nulovém poli. Ke studiu nanokrystalizace byla použita in-situ analytická technika jaderného dopředného rozptylu (NFS) synchrotronového záření. Při vyhodnocování byla vytvořena metodika pro určení nástupu krystalizace pro přechod z paramagnetické amorfní fáze na paramagnetickou krystalickou fázi. Druhá část této práce se věnuje simulaci interferogramů NFS v externím magnetickém poli. Je zde demonstrováno, jaký vliv má externí magnetické pole na pozorované hyperjemné magnetické pole studované v rámci NFS techniky. Poslední část se zabývá popisem simulace nanokrystalizace vytvořené použitím celulárních automatů.

Abstract:

Metallic glasses and iron-based nanocrystalline alloys exhibit much better properties as soft magnetic materials than their crystalline counterparts. This makes them ideal for applications in electrical transformers and magnetic shielding. Metallic glass becomes a nanocrystalline alloy when it is annealed at temperatures close to the onset of crystallization. The influence of external factors during this process can help to further enhance the desired properties. In this work the influence of external magnetic field on nanocrystallization of metallic glasses based on iron is studied. In the first part there is an evaluation of experiments from annealing of Fe75Mo8Cu1B16 and (Fe0,74Co0,26)77Mo8Cu1B14 metallic glasses in external magnetic fields 0,1 T and 0,652 T and in zero field. To study nanocrystallization the in-situ analytical technique of nuclear forward scattering (NFS) of synchrotron radiation was used. During the evaluation a methodological approach was developed to determine the onset of crystallization for the transition from a paramagnetic amorphous phase to a paramagnetic crystalline phase. The second part of this work deals with the simulation of NFS interferograms in an external magnetic field. It demonstrates the influence of the external magnetic field on the observed hyperfine magnetic field studied in the NFS technique. The last part describes simulations of nanocrystallization created using cellular automata.

Keywords

kovová skla, nanokrystalizace, jaderný dopředný rozptyl, simulace, celulární automaty

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 7. 2019

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc., doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Physics / Applied Physics