Kovová skla

Amorfní kovy (kovová skla) jsou umělé kovové materiály s neuspořádanou atomovou strukturou. Vyznačují se některými zajímavými vlastnostmi, jako vysokou mezí pevnosti, korozivzdorností, velkým elektickým odporem a pod.. Feromagnetická kovová skla mají rovněž výjimečné magneticky měkké chování. Základním výzkumem magnetických kovových skel jsme se zabývali od r. 1975. Byl studován zejména vliv atomové struktury na indukovanou magnetickou anizotropii a magneto-elastické vlastnosti. V současné době se zaměřujeme především na aplikovaný výzkum a použití těchto materiálů v technické praxi.

Nanokrystalické materiály

Nanokrystalické feromagnetické materiály jsou v popředí zájmu od r. 1988, kdy byly objeveny nanokrystalické slitiny známé pod označením FINEMET. Jedná se o velmi jemné krystaly (nanokrystaly) feromagnetického kovu oddělené tenkou amorfní matricí. Získávají se především řízenou krystalizací kovových skel vhodného chemického složení. Vynikající magneticky měkké vlastnosti těchto materiálů jsou způsobeny náhodnou orientací a malou velikostí nanokrystalických zrn spolu se silnou výměnnou interakcí mezi zrny. Studiem nanokrystalických feromagnetik se zabýváme od r. 1990. Byly zkoumány magnetické a magnetoelastické vlastnosti nanokrystalických slitin FeNbCuSiB, FeNbB a FeCoNbB.

Nanokompozitní materiály

Nanogranulární kompozity jsou podobné nanokrystalickým materiálům. Kovová feromagnetická zrna jsou však oddělena nemagnetickou izolační matricí. To vede nejen k zajímavým magnetickým, ale i elektrickým transportním vlastnostem. Některé nanokompozity s vysokým obsahem magnetického 3d-kovu mají výborné magneticky měkké vlastnosti při vysokém elektrickém odporu a mohou nalézt široké uplatnění ve vysokofrekvenčních komunikacích a ve výpočetní technice. Naopak, nanokompozity s vyšším obsahem izolační složky vykazují superparamagnetické chování a spinově-závislou tunelovací obří magnetorezistenci. V naší skupině provádíme výzkum magnetických a elektrických transportních vlastností nanokompozitních materiálů od r. 1998. Nanokompozitní vrstvy jsou připravovány plazmovou depozicí v laboratoři plazmové trysky a pulzní laserovou ablací v odd. vícevrstvých struktur.
Cílem výzkumu je objasnit souvislosti mezi magnetickými vlastnostmi, mechanizmy elektrického transpotru a strukturou nanogranulárních materiálů.

Laboratoř plazmové trysky

UHV aparatura k přípravě magnetických vrstev. Plazma vznikající výbojem v duté katodě rozprašuje ústí trysky přivádějící pracovní plyn do vakuové komory. Rozprášený materiál se (po případné chemické reakci s reaktivní složkou pracovního plynu) usazuje na podložce umístěné nad tryskou.
        • kryopumpa COOLVAC 1500 (1500 l/s);
        • turbomolekulární pumpa TMU 261 (200 l/s);
        • mezní vakuum 3 ´10^-7 Pa;
        • pracovní plyny Ar, Ar + N₂, Ar + O₂.