Please use this identifier to cite or link to this item: doi:10.22028/D291-25451
Title: Der Einfluß der Nanokristallinität auf den ferro-paramagnetischen Phasenübergang : eine Fallstudie an nanokristallinem Gadolinium
Other Titles: The influence of nanocrystallinity on the ferro-to-paramagnetic phase transition : the case of nanocrystalline Gadolinium
Authors: Michels, Daniel
Language: German
Issue Date: 2005
SWD key words: Gadolinium
Magnetische Phasenumwandlung
Phasenumwandlung
Magnetische Phasenumwandlung
Nanostrukturiertes Material
Nanostrukturiertes Materia
Free key words: nanokristallin
Formanisotropie
Tripellinienspannung
nanocrystalline materials
Gadolinium
phase transition
size effect
interface stress
DDC groups: 530 Physics
Publikation type: Doctoral Thesis
Abstract: Der ferro-paramagnetische Phasenübergang eines nanokristallinen Materials wurde experimentell an nanokristallinem Gadolinium untersucht, das mit dem Verfahren der Edelgaskondensation hergestellt wurde. Messungen der magnetischen AC-Suszeptibilität im Nullfeld zeigen, dass die Curietemperatur in nanokristallinem Gadolinium zu niedrigeren Temperaturen verschoben ist. Mittels Anlassbehandlungen gelang es die mittlere Korngröße der Proben kontrolliert einzustellen und die funktionale Abhängigkeit der Tc-Verschiebung von der mittleren Korngröße zu ermitteln. Die Tc-Erniedrigung kann auf eine um ca. 20% geminderte interatomare magnetische Kopplung im Bereich von Korngrenzen erklärt werden. Darüber hinaus wurde eine Untersuchung der kritischen Exponenten durch Messungen isothermer Magnetisierungskurven durchgeführt. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Probengeometrie und die damit zusammenhängende Formanisotropie einen entscheidenden Einfluss auf das kritische Verhalten nanokristallinen Gadoliniums bewirken.
The influence of nanocrystallinity on the ferro-to-paramagnetic phase transition was studied experimentally in gadolinium prepared by the inert-gas-condensation method. Measurements of the magnetic AC susceptibility indicate that the Curie temperature Tc is shifted to lower temperatures in the nanocrystalline state. Isothermal annealing of the samples resulted in controlled grain growth, thus permitting the functional dependence of the Tc shift on crystallite size to be determined. The reduction in Tc could be attributed to a 20% weakening of the interatomic magnetic coupling in the grain- boundary core regions. Further insight into the nature of the ferro-to-paramagnetic phase transition in nanocrystalline gadolinium was gleaned from a detailed analysis of critical exponent values extracted from isothermal magnetization curves. The critical behavior was found to depend sensitively on sample geometry through the associated form anisotropy.
URI: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-4720
hdl:20.500.11880/25507
http://dx.doi.org/10.22028/D291-25451
Advisor: Birringer, Rainer
Date of oral examination: 18-Jul-2005
Date issued: 28-Jul-2005
Faculty: ZZ - Ehemalige Einrichtungen
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