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Quantitative Analyse
der reduzierten Magnetisierung in Co Nanoteilchen nach Wasserstoffbeladung
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Allgemeine
Kurzinformation zum Thema:
Die Wasserstoffspeicherung in Metallen ist ein wichtiges Thema bei
der Herstellung alternativer Energieträger. Bei der Metallisierung
von CoOx Nanoteilchen verschiedener Durchmesser durch Wasserstoffplasmabehandlung
zeigte sich in synchrotron-basierten Experimenten, dass die Nanoteilchen
in den rein metallischen Zustand überführt werden können,
jedoch in der Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) eine zusätzliche
spektrale Signatur auftritt, welche auf eine Änderung der Zustandsdichte
des Metalls um die Fermienergie zurückgeführt werden kann.
Diese Veränderung bewirkt die Reduktion der Magnetisierung abhängig
vom Grad der Wasserstoffbeladung, welche mit Hilfe des magnetischen
Röntgenzirkulardichroismus (XMCD) quantitativ ausgewertet werden
kann. |
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Aufgabenstellung:
Die vorhandenen XMCD Spektren für Nanoteilchen (4 nm und 10 nm)
werden quantitativ analysiert, um die Magnetisierung in Abhängigkeit
der Prozessparameter zu bestimmen. Durch den Vergleich mit Volumendaten
aus der Literatur wird der maximale Beladungsgrad der Co Nanoteilchen
bestimmt und Unterschiede zum Volumenverhalten herausgearbeitet. |
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Angewandte
Techniken:
Die Bachelorarbeit richtet sich an Studierende mit Neigung zur Computerarbeit.
Programmierkenntnisse sind wünschenswert, aber nicht zwingend
erforderlich. Am Institut für Festkörperphysik besteht große
Erfahrung bei der Analyse von XMCD Spektren, so dass auch in einem
relativ kurzen Zeitraum die quantitative Bestimmung der Magnetisierung
durchgeführt werden kann. Hierzu werden Datenanalyse- und Simulationsverfahren
genutzt, um systematische Fehler zu korrigieren. Fortführende
experimentelle Arbeiten sind zum Beispiel in einer Masterarbeit möglich. |
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XAS-Spektren
von Kobalt-Nanoteilchen nach dem H-Plasma as prepared (1), nach
zusätzlichem Temperschritt auf 500°C (2), nach erneutem
Plasma (3), nach abschließendem Temperschritt von 650°C
(4) [1].
[1]
K. Zürn, Dissertation, Universität Ulm, 2009
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