Dyfrakcyjna metoda stałego kąta padanie (MGIXD, ang. multireflection grazing incidence X-ray diffraction) pozwala na pomiar naprężeń generowanych w warstwie powierzchniowej materiałów poddanych obróbce mechanicznej lub w naniesionych cienkich warstwach. Metoda ta umożliwia wyznaczanie zmienności naprężeń na różnych głębokościach pod powierzchnią próbek (rzędu mm). Przeprowadzono badania synchrotronowe w DESY (Hamburg) oraz w BESSY (Berlin), podczas których przetestowano nową metodę pomiarową otrzymując bardzo dobre wyniki, zgodne z przewidywaniami teoretycznymi. Użycie, zwierciadła Goebla w dyfraktometrze PANalitical X'Pert umożliwiło wyznaczanie naprężeń z dużą precyzją, a otrzymane wyniki dorównują badaniom synchrotronowym. W pracy zbadano również wpływ tzw. rentgenowskich stałych sprężystych dla próbek o dużej anizotropii elastycznej na wartości otrzymanych wyników pomiarów. Dla metody "grazing incident" przetestowano możliwość wyznaczanie wielkości krystalitów oraz odkształceń sieci krystalicznej spowodowanych defektami.

Ważną cechą większości molekularnych magnetyków jest to, że składowe momenty magnetyczne są dobrze zlokalizowane. To sprawia, że te związki dostarczają naturalnego testu dla istniejących modeli spinowych. W ramach referatu przedstawię szczegółową analizę zachowania krytycznego unikalnego ferrimagnetycznego magnetyka molekularnego {[Mn(II)(pydz)(H₂O)₂][Mn(II)(H₂O)₂][Nb(IV)(CN)₈].2H₂O}_n z T_c≈42 K. W celu zbadania zachowania krytycznego zastosowane zostały komplementarne metody eksperymentalne takie jak spinowa rotacyjna spektroskopia mionowa, magnetometria ac i dc, kalorymetria relaksacyjna. Wyznaczany jest kompletny zestaw wykładników krytycznych. Statyczne wykładniki alfa, beta, gamma i dynamiczny wykładnik w są określone bezpośrednio z pomiarów. Pozostałe wykładniki takie jak ni, eta i z wyznaczone zostały na podstawie relacji skalowania. Znajomość temperaturowej zależności parametru porządku wraz z wynikami pomiaru kalorymetrycznego pozwoliły na wyznaczenie dwóch dalszych wykładników kappa i kappa prim. Wyznaczone wykładniki wskazują, że układ należy do klasy uniwersalności trójwymiarowego modelu Heisenberga.

The rich world of magnetic microstructure or magnetic domains, extending from visible dimensions down to the nano-scale, forms the mesoscopic link between the fundamental physical properties of a magnetic material and its macroscopic properties and technical applications, which range from films for computer storage technology to magnetic cores for electrical machinery. Hysteresis phenomena, energy loss in inductive devices, noise in sensors, or the magnetoresistive properties of modern spintronic devices can be decisively determined by the peculiarities of the underlying magnetic microstructure, especially by irreversibilities in the magnetization process. Therefore any development and optimization of magnetic materials, which is usually accompanied by the measurement of magnetization curves, requires an understanding of the underlying domains and their reaction to magnetic fields, which, in most cases, can only be gained by direct imaging.

In my presentation I will give a review of magnetic domains, supported by domain observation using Kerr microscopy. After a brief introduction to magnetic energies, I will demonstrate using various examples how these energies act together in the formation of domain patterns. The examples include magnetic films as well as bulk magnetic materials with different strength and symmetry of magnetic anisotropy. It will be shown how domains adapt to increasing specimen thickness (domain branching) and decreasing grain size (nanocrystalline materials and films). Most challenging is the analysis of hidden (internal) domains and processes in bulk material. They are relevant for material performance and their analysis requires surface imaging in combination with domain modeling and some volume-sensitive imaging method. Aside from their scientific and technical relevance, magnetic microstructures are also aesthetically appealing, an aspect that will be part of the presentation.

Biography

Rudolf Schäfer received the diploma degree in Materials Science and the Ph.D. degree in Engineering from the University of Erlangen-Nürnberg (Germany) in 1985 and 1990, respectively. He then joined the IBM Research Center in Yorktown Heights (USA) and the Forschungszentrum Jülich (Germany) as a Postdoc in 1991 and 1992, respectively. In 1993 Rudolf Schäfer moved to the IFW Dresden (now Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden, Germany) where he became head of the department "Magnetic Microstructures" in 2002. In 2011, Dr. Schäfer was appointed honorary professor for Magnetic Materials at the Institute for Materials Science at Technical University Dresden. His areas of interest span magnetic materials with a focus on magnetic microstructures and domain imaging by Kerr microscopy. He has published more than 130 technical articles in peer-reviewed journals, including book chapters, and together with Alex Hubert he has coauthored the textbook "Magnetic Domains". Prof. Schäfer currently chairs the technical committee for "Magnetic Imaging" of the IEEE Society.

Obliczenia makroskopowych własności transportowych (ładunkowych i cieplnych) elektronów, na podstawie znajomości struktury krystalicznej i fundamentalnych równań kwantowych, są obecnie wykonywane dla coraz bardziej skomplikowanych układów ciał stałych. W referacie zostanie zaprezentowane jedno z zastosowań teorii rozpraszania wielokrotnego (metoda KKR) i przybliżenia potencjału koherentnego (CPA), do badania kinetycznych parametrów elektronów na powierzchni Fermiego w okładach chemicznie nieuporządkowanych (stopy, domieszki, wakansje).

Metoda KKR-CPA pozwala obliczyć strukturę pasmowa elektronów z uwzględnieniem ich skończonych czasów życia, związanych z rozpraszaniem na niedoskonałościach struktury. Tego typu podejście połączone z półklasycznym równaniem Boltzmanna, pozwala z kolei na obliczenie elektronowych własności transportowych w funkcji temperatury oraz koncentracji nośników, przy parametryzacji innych mechanizmów rozpraszania. Całość stwarza podstawy do bezpośredniego porównania uzyskanych wyników teoretycznych z danymi eksperymentalnymi (np. przewodnictwa elektrycznego, współczynnika Seebecka czy elektronowego przewodnictwa cieplnego), jak tez umożliwia coraz bardziej wiarygodne prognozowanie własności transportowych nowych materiałów.

Poza przystępnym wprowadzeniem do metodologii obliczeń transportu elektronów w stopach, zostaną przedstawione interesujące przykłady układów termoelektrycznych wraz z omówieniem wyników własnych obliczeń.