Diplomová práce

Ab initio analýza nanočástic oxidů železa

Ab initio analysis of the nanoparticles of iron oxides

Bc. Valentína Berecová
Anotace

Tato diplomová práce je zaměřená na kvantově mechanické modelování strukturních, magnetických a termodynamických vlastností dvou nanočástic oxidů železa Fe45O116 (NPtetra) a Fe41O104 (NPtrunc-tetra) v porovnání s bulk materiály Fe3O4 a γ-Fe2O3. Bylo zjištěno, že rovnovážný objem na atom pro obě nanočástice je dvakrát menší než pro bulk materiály. Atomy tvořící povrchovou vrstvu nanočástice vykazují …více

Abstract

This master thesis is focused on quantum mechanical modelling of the structural, magnetic and thermodynamic properties of two iron oxide nanoparticles Fe45O116 (NPtetra) and Fe41O104 (NPtrunc-tetra) in comparison to Fe3O4 and γ-Fe2O3 bulk materials. It was found, that the equilibrium volume per atom for both nanoparticles is twice smaller than for the bulk materials. Atoms comprising the surface layer …více

Klíčová slova
program VASP DFT ab initio výpočty nanočástice oxidů železa magnetismus magnetit maghemit meziatomární vzdálenosti tvorné teplo VASP code ab initio calculations iron oxide nanoparticles magnetism magnetite maghemite interatomic distances heat of formation
Zadání práce
V současné době patří mezi nejrychleji se rozvíjející oblasti materiálového výzkumu látky obsahující nanočástice. To je dáno jejich unikátními vlastnostmi, které nelze získat u materiálů s velkými zrny. Příčinou tohoto chování je přítomnost velkého množství povrchů, které ovlivňují jak samotnou stabilitu zrn, tak i jejich mechanické či magnetické vlastnosti.

Navrhovaná diplomová práce se bude tudíž soustředit na kvantově-mechanické výpočty vlastností oxidických fází železa. Práce je zaměřena na výpočty a analýzu krystalové struktury, magnetismu, stability a energetiky těchto fází vzhledem k velikosti a uspořádání jejich nanočástic. K práci bude využit pseudopotenciálový kód VASP (Vienna Ab initio Simulation Package).

Student zvládne práci v prostředí OS Linux; nastuduje příslušné kapitoly manuálu k programu VASP; v tomto programu provede výpočty vybraných fází včetně přípravy potřebných vstupních souborů; zanalyzuje získaná data a srovná je s daty dostupnými v literatuře.
Administrativní informace
Práce zkontrolována:
4. 6. 2024 15:43, doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D., učo 10394
Plný text práce
1,9 MB / soubor PDF

Upozornění:

Část závěrečné práce byla v souladu s § 47b zákona o vysokých školách skryta z důvodu překážky pro její zveřejnění do 10. 5. 2027.

Odůvodnění: Zveřejnění částí této závěrečné práce týkající se kapitol 4.2 Analysis of Ground State Structural Parameters, 4.3 Analysis of Magnetic Properties, 4.4 Heat of Formation a Conclusions je z důvodu dosud nepublikovaných dat odloženo na dobu 3 let.

Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
24. 6. 2024
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D., učo 10394
ÚChem Chem PřF MU

Oponent

Ing. Petr Šesták, Ph.D.

Konzultant

Mgr. Martin Friák, Ph.D., učo 7833
ÚFKL Fyz PřF MU

Literatura

  • JENSEN, Frank. Introduction to computational chemistry. 2nd ed. Chichester: John Wiley & Sons, 2007, xx, 599. ISBN 9780470011874.
  • LEE, June Gunn. Computational materials science : an introduction. Boca Raton: CRC Press, 2012, xxi, 280. ISBN 9781439836163.
  • GIUSTINO, Feliciano. Materials modelling using density functional theory : properties and predictions. Oxford: Oxford University Press, 2014, xiv, 286. ISBN 9780199662432.
Citovat tuto práci
Masarykova univerzita Přírodovědecká fakulta
Studijní program
Plán
Materiálová chemie

Práce na příbuzné téma

Seznam prací, které mají shodná klíčová slova.

Podobné práce

  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.

  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.

  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.

  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.

  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.