Browsing by Subject "wodorki"

Now showing 1 - 3 of 3

Access status: Open Access ,
Ciepło właściwe zwiazków $RMn_{2}H_{x}$
(2004-01-19) (Data obrony: 2008) Kolwicz-Chodak, Liliana
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
The $RMn_{2} (R=Gd, Tb, Er, Nd, Ho)$ can easily absorb a large amount of hydrogen up to 4.5 at.H/f.u. at low pressures and temperatures. In this compounds, the $Mn-Mn$ distance plays a crucial role in inducing a $Mn$ magnetic moment. An increase of the atomic distance by increasing hydrogen content in the $RMn_{2}H_{x}$ implies a very strong influence on their physical properties. A new method for the sample preparation for specific heat (SH) measurements was developed. It is based on mixing the powder of $RMn_{2}H_{x}$ with $Cu$ or $Ag$ and then compressing. SH measurements of $RMn_{2}H_{x}$ have been performed in two different set-ups. In the temperature range of 50 K -f 320 K by a quasi-adiabatic technique and in the temperature range from 2 K to 350 K in the magnetic field of 0 and 9 T in the PPMS by a relaxation method. The specific heat results of $RMn_{2}H_{x}$ show that: The hydrogenation implies a large addition to the specific heat in the whole temperature range of 50 K-300 K For the pure sample the phase transition was revealed by a single SH peak at the $T_{N}$, whereas a multiple SH peak were observed for the hydrides The increase of hydrogen concentration causes a large increase o the $T_{N}$ and was confirmed by magnetic measurements. Usually the highest temperature peak of SH is related to the antiferromagnetic phase transition what was confirming by magnetic measurements and by neutron scattering for $Tb$ and $Er$ samples $(x=2)$ Peaks near TN are considered to be connected with the hydrogen ordering In some cases an additional anomaly is attributed to inhomogeneous distribution of hydrogen in the sample.
Access status: Open Access ,
Własności fizyczne stopów $Ti_{45}Zr_{38}Ni_{17-x}M_{x} (M = Co, Fe, Mn)$ i $Ti_{48}Zr_{7}Fe_{18}$ oraz ich wodorków
(2009-11-23) (Data obrony: 2011-11-21) Żywczak , Antoni
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
$Ti$-based quasicrystals belong to the second largest group of the stable quasicrystals, showing attractive properties as hydrogen storage materials. The mechanically alloyed $Ti_{45}Zr_{38}Ni_{17}$ intermetallic compound which is initially amorphous, after annealing forms the icosahedral (i-phase) structure, in which $Ti$ and $Zr$ atoms possess very good chemical affinity for hydrogen absorption. The structure of $Ti_{45}Zr_{38}Ni_{17}$ is based on the Bergmann cluster. The basic samples easily absorb hydrogen, however its release is somewhat difficult. The $Ti_{45}Zr_{38}Ni_{17}$ compound was modified by substituting 3d metals $(Fe, Co, Mn)$ for $Ni$ to obtain amorphous phase. The 3d metals atoms are located in the same positions as nickel atoms. The obtained amorphous phases $Ti_{45}Zr_{38}Ni_{17-x}M_{x} (M - Fe, Co, Mn)$ transform to the i- phase at the similar temperature range as $Ti_{45}Zr_{38}Ni_{17}$. The above-mentioned substitutions were introduced in order to improve hydrogen storage properties (eg. to lower the desorption temperature). The structural characterization was made by means of XRD measurements. Thermodynamic properties were studied by differential scanning calorimetry (DSC) and thermal desorption spectroscopy (TDS). To find the influence of hydrogen and structure type on hyperfine interactions in the Fe rich Ti48Zr7Fe18 alloy the Mossbauer spectroscopy (MS) experiments were made. The impact of the structure type and hydrogenation on the isomer shift and quadrupole split was shown and no traces of magnetic ordering were found. The second issue addressed in this thesis is tracking of a character of the transformation between amorphous and quasicrystalline phase. This was made with help of in-situ neutron diffraction studies carried out up to $700^{\circ}C$. The final concentration of absorbed hydrogen depends on the amount of 3d metals. The highest hydrogen concentration we observed for composition with $Mn$, smallest for compounds with $Fe$. After hydriding, the amorphous samples decompose into simple metal hydrides, and after dehydrogenation the system does not come back to amorphous phase. Contrarily, quasicrystals with substituted metals after hydrogenation and dehydrogenation retain the quasicrystal structure with increased lattice parameters for hydrided compounds. Although, no substantial improvement of storage capacities upon substituting 3d metals were noticed, and lowering of the desorption temperature was evidenced. Therefore, this thesis hints at some possibility of optimization of thermodynamic properties of Ti-based quasicrystals.
Access status: Restricted ,
Planowane!
Wpływ wodoru na właściwości fizyczne związków $RMn_{2}$ o strukturze typu heksagonalnej fazy Lavesa
(Data obrony: 2006) Zachariasz, Piotr
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
Celem pracy byłozbadanie wpływu wodoru na właściwości strukturalne i magnetyczne wodorków związków $RMn_{2}Hx(R=Er, Nd, Ho)$. Jednocześnie podjęto próbę odpowiedzi na pytanie o rolę wodoru w zmianach lokalnych oddziaływań magnetycznych. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów strukturalnych uzyskanych za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej oraz wyniki pomiarów magnetycznych otrzymane przy wykorzystaniu magnetometru wibracyjnego, magnetometru AC/DC oraz SQUID. Z uwagi na złożony charakter przemian krystalograficznych zachodzących w niskich temperaturach ograniczono się wyłącznie do skonstruowania strukturalnych diagramów fazowych. Magnetyzm tych układów jest niewątpliwie interesujący, ale na tym etapie badań, niemożliwe jest wyciągnięcie jednoznacznych wniosków odnośnie struktur magnetycznych dla szerokiego zakresu temperatur 70 - 385 K i koncentracji wodoru 0 < x < 4.3. Dla serii związków $ErMn_{2}H_{x}$ i $HoMn_{2}Hx$ potwierdzono rozpad spinodalny na fazę ubogą w wodór i fazę bogatą dla koncentracji wodoru 0 < x < 1.7. W przypadku układu $NdMn_{2}H_{x}$ brak stabilnych wodorków w omawianym zakresie. Zaobserwowano szereg dystorsji strukturalnych zachodzących w niskich temperaturach i prowadzących do znacznego obniżenia symetrii komórki elementarnej. W pracy pokazano przejścia strukturalne do układów jednoskośnych: P21/m, C2/m oraz C2/c. Dodatkowo układ $HoMn_{2}H_{x}$ posiada strukturę romboedryczną typu R-3m dla koncentracji wodoru x= 4.3. Stwierdzono korelacje pomiędzy stosunkiem parametrów sieciowych c/a komórki elementarnej, a wartościami współczynników rozszerzalności temperaturowej αT. Obserwuje się również silną zależność stosunku c/aod koncentracji wodoru, zwłaszcza powyżej x ≈3. Pomiary magnetyczne potwierdziły przemiany obserwowane w pomiarach strukturalnych. Wzrost odległości dMn-Mn, będący wynikiem obecności wodoru w próbce, okazał się czynnikiem wywierającym znaczący wpływ na porządkowanie się podsieci ziemi rzadkiej R. Efekt ten okazał się niezależny od atomu R, co potwierdziło, że magnetyzm związków $RMn_{2}$ zdominiwany jest przez podsieć manganową. Porównanie temperatur porządkowania magnetycznego oraz temperatur dystorsji strukturalnych, pokazało silne, wzajemne sprzężenie tych zjawisk, a tym samym znaczący wpływ wodoru na te przemiany. Uzyskane w pracy wyniki dają wkład do lepszego opisu przemian fazowych zachodzących w układach $RMn_{2}H_{x}$ oraz pozwalają zrozumieć wpływ wodoru na właściwości fizyczne tych związków.