Schválené projekty 2018

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2018

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 008 271 Kč

Z toho 2.5% - 1 375 200 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 169 170
EKF  3 711 750
FAST  2 600 000
FS  8 523 694
FEI 14 727 528
HGF  6 164 359
FMT  7 136 570
VC  9 600 000
CELKEM 53 633 071

KódSP2018/96
Název projektuElipsometrie a magnetooptické vlastnosti na Pr a Nd založených Perovskitů a kvadratický MO efekt na kubických (011) orientovaných filmech tranzitivních kovů na MgO substrátu
ŘešitelJeško Radek Ing.
Školitel projektuprof. Ing. Jaromír Pištora, CSc.<br />
Období řešení projektu01.01.2018 - 31.12.2018
Předmět výzkumuV rámci projektu budou řešeny dva hlavní směry výzkumu, a to:
1) Ve spolupráci s Matematicko-fyzikální fakultou Univerzity Karlovy budou spektrálně elipsometricky a magnetoopticky měřeny objemové vzorky ortorombických oxidů NdMn(1-x)Fe(x)O3 a PrMn(1-x)Fe(x)O3. Tyto materiály jsou zkoumány z důvodu jejich polovodičového, resp. polokovového chování v závislosti na poměru Mn a Fe, magneto-kalorického efektu, jako materiály katod pro palivové články z pevných oxidů a v neposlední řade díky jejich antiferomagnetickému/feromagnetickému uspořádání [1-3]. Výsledky z optických měření budou porovnány s ab-initio výpočty. Vzorky budou po optické charakterizaci taktéž zkoumány za pomoci infračerveného spektrometru s Fourierovou transformací (FTIR) pro ověření existence a zjištění velikosti zakázaného pásu v této struktuře a pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM) pro určení drsnosti jejich povrchu.
2) Budou měřeny kvadratické magnetooptické spektra (QMOKE) kubických struktur s (011) orientovaným povrchem, konkrétně tenké vrstvy železa a kobaltu na MgO substrátu: MgO(111)/Fe(011) a MgO(011)/Co(011). Tyto výsledky budou porovnány s měřením na kubických strukturách s (001) orientovaným povrchem. Tenké vrstvy feromagnetických materiálů jsou měřeny kvůli optimalizaci měřících postupů a objasnění vzniku kvadratických jevů. Tyto byly podle našich znalostí prozatím spektrálně změřeny pouze v jedné publikaci [4], a to pro jiný typ materiálů. Získané poznatky a měřící postupy pak budou moci být použity pro určení magnetických spin-orbitálních interakcí a vlastností antiferomagnetik, které jsou zvažovány jako budoucí nástupce tenkých magnetických vrstev v záznamových mediích [5] a u kterých jsou klasické metody určující magnetické uspořádání nedostačující.

Reference:
[1] MIHALIK, M., et al. Structural and magnetic study of PrMn 1–xFexO3 compounds. Journal of Alloys and Compounds [online]. 2016, 687, 652-661. DOI: 10.1016/j.jallcom.2016.06.177. ISSN 09258388.
[2] WANG, Xinyan, et al. Crystal growth and characterization of the rare earth orthoferrite PrFeO3. Journal of Crystal Growth [online]. 2013, 362, 216-219. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2011.12.096. ISSN 00220248.
[3] MIHALIK, M., et al. Magnetic structure of the mixed antiferromagnet NdMn0.8Fe0.2O3. Physical Review B [online]. 2017, 96(13). DOI: 10.1103/PhysRevB.96.134430. ISSN 2469-9950.
[4] LOBOV, I. D., A. A. MAKHNEV a M. M. KIRILLOVA. Optical and magnetooptical properties of Heusler alloys XMnSb (X = Co, Pt). The Physics of Metals and Metallography [online]. 2012, 113(2), 135-145. DOI: 10.1134/S0031918X12020081.
[5] JUNGWIRTH, T., X. MARTI, P. WADLEY a J. WUNDERLICH. Antiferromagnetic spintronics. Nature Nanotechnology [online]. 2016, 11(3), 231-241. DOI: 10.1038/nnano.2016.18.

Zdůvodnění požadovaných provozních nákladů:
Cesty: Účast na 1.-2. zahraničních konferencích, kde budou prezentovány výsledky projektu. Cesty na UK v Praze kvůli některým měřením vzorků.
DHM: Nákup měřících přístrojů pro rozšíření aparatur (detektory, optické prvky, elektronika) a drobná elektronika.
Materiál: Nákup substrátů pro depozice vzorků, deponovaných materiálů, servis přístrojů a jejich náhradní díly. Odborná literatura.
Služby: Konferenční poplatky.
Členové řešitelského týmuBc. Jiří Dědek
Ing. Radek Ješko
prof. Ing. Jaromír Pištora, CSc.
Ing. Robin Silber, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Specifikace výstupů výzkumu (cíl projektu):
1) Objasnit vliv krystalografické anizotropie a orientace vrstvy na substrátu, na magnetooptickou odezvu zkoumaných materiálů.
2) Ověření měřící metody kvadratické MO spektroskopie pro kubické materiály s (011) orientovaným povrchem.
3) Určit spektrálně závislý tenzor permitivity pro sady vzorků NdMn1-xFexO3 a PrMn1-xFexO3 a nediagonální složky spektrálního tenzoru permitivity až do 2. řádu v závislosti na magnetizaci pro kubické materiály (Fe, Co) s (011) orientací na substrátu
Předpokládané výstupy z experimentálních výsledků budou:
- součástí dvou disertační prací (předpokládaný rok obhajoby obou prací – 2018),
- prezentovány členy řešitelského týmu na mezinárodních konferencích (předpokládány 1-2),
- publikovány v odborném zahraničním časopise s impact faktorem (min. 1 publikace).

Časový harmonogram:
Směr 1:
leden–březen
- příprava vzorků k měřeni
- dodatečná rešerše o chování Perovskitů za rozdílných teplot a jejich fázové přechody
duben–červen
- měření a určení optických a magnetooptických vlastností vzorků za rozdílných teplot s ohledem na ortorombické krystalické uspořádání
červenec–září
- fitování změřených dat a dodatečná měření na FTIR a AFM
- výpočty vlastností struktur z pomocí prvních principů (ab-initio) a jejich porovnání se změřenými daty
září–listopad
- vyhodnocení výsledků a zpracování výstupů projektu
Směr 2:
leden–březen
- příprava měření tenkých vrstev a určení jejich stálosti
- rešerše na ostatní metody určení antiferomagnetických vlastností materiálů
duben–červen
- měření magnetooptických spekter tenkých vrstev (011) Fe a (011) Co s různou tloušťkou, depozičními podmínkami a povrchovými krycími vrstvami
červenec–září
- zpracování výsledků měření a porovnání s ab-initio výpočty
září–listopad
- vyhodnocení výsledků a zpracování výstupů projektu

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia60000,-60000,-
3. Materiálové náklady10000,-396,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-33848,-
5. Služby12000,-0,-
6. Cestovní náhrady20000,-7756,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory18000,-18000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic60000,-60000,-
Plánované náklady180000,-
Uznané náklady180000,-
Celkem běžné finanční prostředky180000,-180000,-