Inženýrství polymerních magnetických kompozitů s regulovatelnými elektromagnetickými vlastnostmi

Abstract

Předkládaná doktorská práce je věnována vývoji magnetických materiálů s regulovatelnými elektromagnetickými vlastnostmi v radiofrekvenční oblasti, jež našly uplatnění jako radioabsorpční materiály. Předmětem výzkumu jsou polymerní magnetické kompozity na bázi magnetických částic se strukturou "jádro-slupka". Syntéza těchto materiálů mechanismem oxidační polymerizace anilínu v přítomnosti multi-doménových částic MnZn feritu pomocí silných a slabých oxidantů. Během syntézy roste vrstva polyanilínu přednostně na povrchu feritu a její struktura se vytváří vlivem magnetických interakcí mezi paramagnetickými anilínovými oligomery a feritem. Dále je v práci ukázáno, že elektromagnetické vlastnosti kompozitů MnZn-PANI lze kontrolovat obměnou parametrů polynilínové vrstvy (tloušťka, hustota, vodivost), jež se dá dosáhnout změnou reakčních podmínek či post-polymerizačním úpravou vrstvy PANI. Jsou to především magnetoelastická napětí uvnitř částic feritu, která způsobují nárůst magnetické anisotropie a takto vedou ke zvýšení koercitivity, termomagnetické stability a posuvu magnetické disperzní oblasti do vysokých frekvencí, jež umožňují kontrolovatelně měnit vlastnosti kompozitu. Výsledkem jsou pak návrhy jednovrstvých absorbérů s různými rozsahy operačních frekvencí. Stejně tak se práce zabývá magnetickými vlastnostmi polyanilínu v jeho různých oxidačních a protonovaných stavech. Jsou zavedeny a s ohledem na nalezení možného mechanismu magnetické organizace v polyanilínu také analyzovány feromagnetické vlastnosti protonovaného pernigranilinu, pro nějž je charakteristický vysoký obsah spinů. Tyto výsledky jsou přínosné pro vývoj organických magnetů.