Naslov
Mikrostrukturna i strukturna istraživanja magnezijeva diborida dopiranog magnetskim nanočesticama
(Microstrucural and structural investigation of magnesium diboride doped with magnetic nanoparticles)

Autori
Lončarek, Ivana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Mjesto
Zagreb

Datum
17.11

Godina
2011

Stranica
136

Mentor
Skoko, Željko

Ključne riječi
dopirani uzorci MgB2, magnetske nanočestice, strukturna/mikrostrukturna analiza, rendgenska difrakcija, elektronska mikroskopija, energijski razlučujuća spektroskopija
(doped MgB2 samples, magnetic nanoparticles, structural/microstructural analysis, X-ray diffraction, electron microscopy, energy dispersive spectroscopy)

Sažetak
Istraživan je utjecaj dopiranja odabranim amorfnim magnetskim nanočesticama NiCoB u masenom udjelu 2.67 % (2.67 mas.%), te kristalnim magnetskim nanočesticama Ni u ugljikovoj košuljici, Ni/C, u masenim udjelima 2.5 % i 10 % (2.5 mas.% i 10 mas.%), na kristalnu strukturu i mikrostrukturu magnezijeva diborida, MgB2. Radi sustavne analize utjecaja dopiranja, uz dopirane uzorke MgB2+NiCoB, 2.67 mas.%, MgB2+Ni/C, 2.5 mas.% i 10 mas.%, provedeno je i istraživanje nedopiranoga uzorka MgB2, kao i samih magnetskih nanočestica. U svrhu strukturne/mikrostrukturne analize istraživanih uzoraka korištene su eksperimentalne metode rendgenske difrakcije u polikristalnom uzorku, pretražne elektronske mikroskopije, energijski razlučive spektroskopije, elementnog mapiranja te transmisijske elektronske mikroskopije i računske metode uključujući Rietveldovo utočnjavanje. Utvrđeno je da većinski sastav dopiranih uzoraka, kao i u slučaju nedopiranog uzorka MgB2, čine MgB2 i MgO (rezultat oksidacije uzoraka) te manji udjel Mg (ostatak od priprave uzoraka). U uzorcima MgB2+NiCoB, 2.67 mas.%, i MgB2+Ni/C, 10 mas.%, dodatno je opažan i manji udjel CoNi (0.24 mas.%) i Ni (0.20 mas.%). U uzorku MgB2+Ni/C, 2.5 mas.%, nije opažen Ni, što se objašnjava vrlo malim udjelom dopiranja. Sve se opažene morfologije u obliku prizmolikih zrna MgO, kuglastih nanočestica Mg, CoNi i Ni, nalaze na granicama heksagonskih zrna MgB2, što je utvrđeno temeljem elektronske mikroskopije. To je dodatno potvrđeno izostankom značajnije promjene bridova jedinične ćelije a i c u svim dopiranim uzorcima, u odnosu na nedopirani uzorak MgB2, te manjom veličinom zrna MgB2 i kristalita koji čine ta zrna (uslijed ograničenja rasta radi okolnih precipitata tipa MgO, Mg…). Nanočestice novoformirane kristalne faze CoNi u uzorku MgB2+NiCoB, 2.67 mas.%, veličine ∼6 nm (nastale uslijed mikrostrukturnih promjena, zbog termičkoga popuštanja pri temperaturi 650 °C tijekom sinteze dopiranog uzorka) te nanočestice Ni u uzorku MgB2+Ni/C, 10 mas.%, veličine ~ 2 nm (magnetska jezgra), karakterizirane jednodomenskom magnetskom strukturom i temperaturom blokiranja TB ispod sobne temperature, smještene na granicama zrna MgB2, mogu poslužiti kao centri magnetskoga zapinjanja u supravodiču MgB2, poboljšavajući time njegova elektromagnetska svojstva.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Fizika

POVEZANOST RADA