5f magnetismus v hydridech na bázi slitin gama-U
Cíle projektu
Vznik hydridu uranu UH3 degraduje užitné vlastnosti kovového uranu. Vede však také k feromagnetismu. Expanze krystalové mříže uranu vodíkem vede k formování magnetických momentů cca 1 Bohrova magnetonu, které se uspořádávají při relativně vysoké (a nepříliš dobře chápané) teplotě okolo 170 K. Zjistili jsme, že když jsou použity slitiny, které zachovávají bcc strukturu U, absorbce H lze dosáhnout za vysokých tlaků. Pro slitiny U-Mo tak vzniká amorfní materiál, který může mít Tc ještě vyšší, a zachovává si monolitickou formu. To otvírá možnosti využít experimentálních metod, pro které jsou běžné prášky nevhodné. Projekt systematicky prozkoumá strukturní, magnetické a transportní vlastnosti hydridů na bázi slitin gama-U (U-Mo,Zr..), a to ve formě bulku, ultrarychle chlazených splatů a naprašovaných vrstev. Vlastnosti jako měrné teplo, Hallův jev, termosíla přispějí k objasnění elektronové struktury UH3 a jeho derivátů. Plně relativistické prvoprincipové výpočty budou využiti v konfrontaci s experimentálními daty. Bude testována relevance metody DLM.
Klíčová slova
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Hlavní účastníci
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
15-01100S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
5f magnetism in hydrides on the basis of gamma-U alloys
Anotace anglicky
Uranium hydride UH3 deteriorates properties of the U metal in applications, but also leads to ferromagnetism. Expansion of the crystal lattice of U by H allows the formation of magnetic moments around 1 Bohr magneton, which order at relatively high (and not well understood) Tc around 170 K. We found that if U alloys, which preserve the bcc structure of U, are used, H absorption can be achieved at high pressures. For U-Mo alloys it leads to amorphous material, which can have even higher Tc, and has a monolithic form. This opens opportunities for experimental studies difficult for powders. The project intends to explore systematically structure, magnetic, and transport properties of hydrides based on gamma-U alloys (U-Mo,Zr..), the form of bulk, ultrafast cooled splats, and sputter deposited films. Properties as specific heat, Hall effect, thermopower will elucidate electronic structure of UH3 and its derivatives. Fully relativistic ab-initio computations will be used to confront experimental data. Validity of DLM method will be tested.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
CEP - vedlejší obor
—
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt úspěšně dosáhl svých cílů - charakterizovat magnetické a elektronové vlastnosti nové třídy hydridů uranu a jejich prekurzorů (slitin uranu a vybraných přechodových kovů). Výsledky mají aplikační potenciál v nukleární technologii. Značný publikační výstup prozatím zahrnuje 12 článků. Projekt poskytl několika studentům příležitost k výzkumné práci.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2015
Ukončení řešení
31. 12. 2017
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
11. 4. 2017
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Datum dodání záznamu
4. 5. 2018
Finance
Celkové uznané náklady
6 620 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
6 620 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
6 620 tis. Kč
Statní podpora
6 620 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
Doba řešení
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017