Perovskiittien magneettiset ominaisuudet ja analyysimenetelmät

No Thumbnail Available

Files

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemiantekniikan korkeakoulu | Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2024-05-05

Department

Major/Subject

Kemia ja materiaalitiede

Mcode

CHEM3049

Degree programme

Kemiantekniikan kandidaattiohjelma

Language

fi

Pages

26

Series

Abstract

Perovskiitit ovat monipuolinen materiaaliryhmä, jolla on huomattu esiintyvän kiinnostavia magneettisia ominaisuuksia. Perovskiitteja kuvataan kaavalla ABX3, jossa A on suurempi kationi, B on pienempi kationi ja X on anioni. Kiderakennetta voidaan kuvata kulmista yhdistyvinä BX6-oktaedreinä, joiden välissä A-kationit sijaitsevat. Perovskiittirakenteessa substituutio on mahdollista. Kun puolet A- tai B-kationista korvataan toisella kationilla, kutsutaan syntyvää yhdistettä kaksoisperovskiitiksi. Kaksoisperovskiiteissa saman paikan kationit voivat järjestäytyä eri tavoin. Perovskiiteilla on havaittu eri magnetismin tyyppejä, kuten ferro-, ferri- ja paramagneettisuutta. Myös harvinaisempia järjestäytymisen muotoja on havaittu, kuten spinilasi, jossa magneettiset momentit ovat järjestäytyneet satunnaisesti, mutta pysähtyneet paikalleen. Magneettisiin ominaisuuksiin vaikuttavat esimerkiksi rakenteen virheet, järjestäytyminen kaksoisperovskiiteissa ja valittujen kationien väliset vuorovaikutukset. Magneettisia ominaisuuksia tutkitaan tyypillisesti suskeptibiliteetin ja magnetismin lämpötilariippuvuuden mittausten kautta. Harvinaisempia menetelmiä ovat neutronidiffraktio ja myonispektroskopia, jotka antavat tarkkaa tietoa magneettisesta järjestäytymisestä materiaalissa. Tässä kandidaatintyössä keskitytään perovskiittien magneettisten ominaisuuksien tutkimukseen. Työssä käydään läpi perovskiittien rakenteita, magneettisten ominaisuuksien syntyä ja yleisimpiä menetelmiä magneettisten ominaisuuksien tutkimuksessa.

Perovskites are a versatile group of materials with interesting magnetic properties. The structure of perovskites is described with formula ABX3, in which A is a larger cation, B is a smaller cation and X is an anion. The structure can be described as BX6-octahedra connected in the corners with A-cations in-between. Substitution is possible in the perovskite structure. When half of an A or a B cation is replaced with a different cation the structure is called double perovskite. Double perovskites have different types of ordering. Different types of magnetism have been observed in perovskites, for example ferromagnetism, ferrimagnetism and paramagnetism. Other rarer orderings have been found as well, such as spin glass, where magnetic moments are randomly arranged, but frozen on place. Magnetic properties in perovskites are affected by distortions in the structure, cation ordering in double perovskites and interactions between the ions. Magnetic properties are typically analyzed by measuring susceptibility and magnetism’s temperature dependence. More precise methods include neutron diffraction and muon spectroscopy, which give information about the magnetic structure of the material. This thesis examines the analysis of magnetic properties in perovskites. Perovskite structure, basics of magnetism and some of the common methods of analyzing magnetic properties are all discussed in the thesis.

Description

Supervisor

Kontturi, Eero

Thesis advisor

Sederholm, Linda

Keywords

perovskiitit, magnetismi, magnetismin tutkimus, kiderakenne

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202406254944

Collections

[kand] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM