Název: Laser control of the metamagnetic phase transition in FeRh nanostructrures
Překlad názvu: Laser control of the metamagnetic phase transition in FeRh nanostructrures
Autoři: Velič, Alexander ; Dubroka, Adam (oponent) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok: 2024
Jazyk: eng
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstrakt: [eng] [cze]
Nedávno sa ukázalo, že rýchlosť zápisu informácií v magnetických médiách by sa mohla výrazne zvýšiť využitím ultrakrátkych laserových impulzov, ktoré umožňujú koherentné prepínanie magnetizácie v pikosekundovej časovej škále. Ekviatomická zliatina FeRh, ktorá sa vyznačuje fázovým prechodom prvého rádu medzi antiferomagnetickým (AF) a feromagnetickým (FM) rádom, predstavuje zaujímavý materiál na riadenie magnetického poriadku pomocou laserových impulzov. Ultrakrátke laserové impulzy však podporujú iba jednostranný prechod z AF na FM, zatiaľ čo spätný prechod z FM na AF si vyžaduje chladenie a nemožno ho dosiahnuť laserovým ožiarením v rýchlych časových intervaloch. Táto práca sa snaží preskúmať originálne spôsoby riadenia magnetického fázového prechodu v mezoštruktúrach FeRh využitím metastabilného charakteru podchladených FM stavov nachádzajúcich sa v tomto systéme. Polia submikrónových štruktúr FeRh sú vyrobené pomocou litografie a ich charakteristiky fázového prechodu boli skúmané pomocou mikroskopie magnetickej sily. Identifikujú sa podchladené stavy a ich vlastnosti, pričom sa hodnotí ich odozva na osvetlenie ultrarýchlymi laserovými pulzmi. Je vidieť, že impulzy s nízkym výkonom môžu priniesť podchladené FM štruktúry do základného stavu AF, zatiaľ čo impulzy s vysokým výkonom indukujú dopredný prechod AF-to-FM, čím sa nakoniec dosiahne svetlom indukovaná obojsmerná kontrola fázového prechodu vo FeRh. It has been recently shown that information writing speed in magnetic media could be greatly enhanced by utilizing ultrashort laser pulses, which enable coherent magnetization switching at the picosecond timescale. The equiatomic FeRh alloy, which features a first-order phase transition between antiferromagnetic (AF) and ferromagnetic (FM) order, constitute an interesting material for control of magnetic order using laser pulses. However, ultrashort laser pulses only promote the forward AF-to-FM transition, whereas the reverse FM-to-AF transition necessitates cooling and cannot be achieved via laser irradiation, at fast timescales. This work seeks to explore original ways of controlling the magnetic phase transition in FeRh mesostructures by exploiting the metastable character of supercooled FM states found in this system. Arrays of submicron FeRh structures were fabricated using lithography and their phase transition characteristics were investigated using magnetic force microscopy. Supercooled states and their properties were identified, with their response to illumination with ultrafast laser pulses being evaluated. It was seen that low power pulses can bring supercooled FM structures to the ground AF state, whereas high-power pulses induce the forward AF-to-FM transition, eventually achieving light-induced bidirectional control of the phase transition in FeRh.
Klíčová slova: antiferromagnetism; bidirectional; FeRh; ferromagnetism; laser-induced control; magnetic phase transition; mesostructures; antiferromagnetismus; biderekcionálny; FeRh; ferromagnetismus; leserom indukovaná kontrola; magnetická fázová premena; mesoštruktúry

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: https://hdl.handle.net/11012/247308

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-618975


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Diplomové práce