|
|
Charakterizace magnetických nanostruktur pomocí mikroskopie magnetických sil
Staňo, Michal ; Vetushka,, Aliaksei (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Práce pojednává o mikroskopii magnetických sil magneticky měkkých nanostruktur, zejména NiFe nanodrátů a různě tvarovaných tenkých vrstev - například disků. Práce se zaměřuje na téměř vše, co s touto mikroskopickou technikou souvisí: přípravu měřicích sond a vzorků, samotná pozorování a mikromagnetické simulace magnetického stavu vzorků. Byla pozorována jádra magnetických vírů, jak s komerčními, tak s námi připravenými sondami. Podařilo se zobrazit i magnetické doménové stěny v nanodrátech o průměru pouhých 50 nm. Připravili jsme fungující sondy s různými magnetickými vrstvami: magneticky tvrdého kobaltu, slitiny CoCr a magneticky měkké slitiny NiFe. Magneticky tvrdé sondy poskytovaly lepší signál, zatímco magneticky měkké byly vhodnější pro pozorování magneticky měkkých vzorků, protože je příliš neovlivňují. Námi připravené sondy jsou přinejmenším srovnatelné se standardními komerčními sondami. Simulace se ve většině případů shodují jak s měřením, tak teorií. Dále představujeme také naše prvotní výsledky modelování interakce vzorku s magnetickou sondou, které mohou složit k simulaci měření pomocí mikroskopie magnetických sil, a to i v případě, kdy sonda ovlivňuje magnetický stav vzorku.
|
|
|
Effect of ion beam irradiation and annealing on magnetic properties of FeRh nanostructures
Zadorozhnii, Oleksii ; Turčan, Igor (oponent) ; Staňo, Michal (vedoucí práce)
The first order phase transition from antiferromagnetic to ferromagnetic state in Fe50Rh50 at 370 K make it a suitable material for next generation spin electronic devices with a low power consumption. This work deals with the ways how the phase transition temperature of iron-rhodium (FeRh) can be tuned locally in thin films, using focused ion beam (FIB) and thermal annealing. FIB irradiation approach was chosen due to the fact that FeRh displays magnetic sensitivity to the degree of its chemical ordering, which is characteristic to all alloys of ferromagnetic and non-ferromagnetic metals. Thermal annealing enables the relaxation of the structure and restoration of its crystallinity. The magnetic patterns were manufactured using gallium-based FIB and annealed under ultra high vacuum. The topography as well as magnetic behaviour of these ion irradiated patterns were investigated using atomic and magnetic force microscopies at different temperatures, showing a clear dependence between ion irradiation dose and the magnetic response in pre- and post-annealed states.
|
|
|
Výroba nanodrátů do porézního oxidu hliníku pomocí elektrolýzy
Staňo, Michal ; Čechal, Jan (oponent) ; Škoda, David (vedoucí práce)
Práce pojednává o přípravě kovových nanodrátů elektrodepozicí z vodných roztoků solí kovů do pórů nevodivé šablony z porézního oxidu hlinitého. Teoretická část je zaměřena na bottom-up metody přípravy nanodrátů se šablonou, přehled elektrochemie a popis elektrodepozice. Praktická část se soustředí na přípravu nanodrátů (Ag, Cu, Ni-H) pomocí elektrodepozice stejnosměrným i střídavým proudem a geometrickou analýzu vyrobených nanodrátů pomocí rastrovací elektronové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil. Zmíněny jsou také defekty komerčních i vyrobených šablon. Dále je diskutováno větvení a shlukování nanodrátů.
|
|
|
Implementace ohřevu vzorku do mikroskopu atomárních sil
Patočka, Marek ; Staňo, Michal (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Cílem této práce je implementace ohřevu vzorku do mikroskopu atomárních sil. Ohřev je prováděn pomocí mikroelektromechanického čipu vybaveného topnou spirálou, který je implementován do mikroskopu LiteScope. Práce popisuje elektronický a mechanický návrh celého zařízení. Aby byla prokázána praktičnost řešení, byly provedeny experimenty demonstrující jeho funkčnost. Zvýšená pozornost byla věnována určení potenciálu využití zařízení na poli materiálových věd a mikroskopie magnetických sil.
|
|
|
Studie prostorově modulovaných magnetických struktur
Dočkalová, Lucie ; Staňo, Michal (oponent) ; Turčan, Igor (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá experimentální přípravou a statickou charakterizací magnetizace prostorově modulovaných magnetických nanostruktur. Cílem práce je využít inovativní metody v oblasti nanofabrikace a vyrobit tak magnetické struktury s vlastnostmi, jichž není možné dosáhnout standardními litografickými postupy. Na začátku je čtenář seznámen s teoretickými základy mikromagnetismu, přičemž je kladem důraz na magnetickou anizotropii. Samotná příprava vzorku je obsahem druhé části práce. Zde jsou popsány použité techniky: elektronová litografie (EBL) a depozice indukovaná fokusovaným elektronovým svazkem (FEBID). V experimentální části jsou pomocí Kerrovy mikroskopie vyhodnoceny statické magnetické odezvy vyrobených prostorově modulovaných magnetických struktur a jsou porovnány se statickými odezvami struktur planárních. Mimo jiné je změřena výška vyrobených prostorových magnetických modulací pomocí mikroskopu atomárních sil (AFM) a je vyhodnocen její vliv na velikost indukované magnetické anizotropie. V průběhu studie je zjištěno, že vyrobené modulace vytváří uniaxiální anizotropii, pomocí které je možné ovlivnit preference směru vektoru magnetizace.
|
|
|
Studium propagace spinových vln v prostředí s netriviální distribucí magnetizace
Klíma, Jan ; Staňo, Michal (oponent) ; Wojewoda, Ondřej (vedoucí práce)
Magnonika je obor fyziky zabývající se spinovými vlnami a jejich kvazičásticemi – magnony. Spinové vlny jsou jedním z kandidátů pro budoucí výpočetní technologie. Obvody a součástky využívající vlastnosti spinových vln mají potenciál doplnit či nahradit ty současné, založené na CMOS technologiích, které již dosáhly svého fyzikálního limitu. Pro zpracování informací pomocí spinových vln je zapotřebí umět spinové vlny efektivně navádět v magnonických obvodech, zejména v různě zahnutých vlnovodech propojujících jednotlivé prvky obvodů. Kvůli anizotropnímu chování spinových vln není tato problematika zcela triviální a dosud nebyla dostatečně prozkoumána. V této práci jsme využili zvlnění magnetické vrstvy vlnovodu, které indukuje uniaxiální magnetickou anizotropii, s jejíž pomocí můžeme efektivně ovládat směr magnetizace ve vlnovodu s prostorovým rozlišením v řádu desetin mikrometru. Tímto způsobem můžeme šířit spinové vlny v požadovaných módech v různých směrech bez nutnosti vnějšího pole. K návrhu zatáčky jsme vytvořili model, který analyzuje energetické příspěvky magnetizace a najde tak velikost a směr výsledného efektivního magnetického pole. Pomocí tohoto modelu a důkladné analýzy disperzní relace jsme navrhli zahnutý vlnovod, který je schopný stočit spinové vlny, což jsme prokázali mikroskopií Brillouinova rozptylu světla.
|
|
|
Implementace ohřevu vzorku do mikroskopu atomárních sil
Patočka, Marek ; Staňo, Michal (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Cílem této práce je implementace ohřevu vzorku do mikroskopu atomárních sil. Ohřev je prováděn pomocí mikroelektromechanického čipu vybaveného topnou spirálou, který je implementován do mikroskopu LiteScope. Práce popisuje elektronický a mechanický návrh celého zařízení. Aby byla prokázána praktičnost řešení, byly provedeny experimenty demonstrující jeho funkčnost. Zvýšená pozornost byla věnována určení potenciálu využití zařízení na poli materiálových věd a mikroskopie magnetických sil.
|
|
|
Studie prostorově modulovaných magnetických struktur
Dočkalová, Lucie ; Staňo, Michal (oponent) ; Turčan, Igor (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá experimentální přípravou a statickou charakterizací magnetizace prostorově modulovaných magnetických nanostruktur. Cílem práce je využít inovativní metody v oblasti nanofabrikace a vyrobit tak magnetické struktury s vlastnostmi, jichž není možné dosáhnout standardními litografickými postupy. Na začátku je čtenář seznámen s teoretickými základy mikromagnetismu, přičemž je kladem důraz na magnetickou anizotropii. Samotná příprava vzorku je obsahem druhé části práce. Zde jsou popsány použité techniky: elektronová litografie (EBL) a depozice indukovaná fokusovaným elektronovým svazkem (FEBID). V experimentální části jsou pomocí Kerrovy mikroskopie vyhodnoceny statické magnetické odezvy vyrobených prostorově modulovaných magnetických struktur a jsou porovnány se statickými odezvami struktur planárních. Mimo jiné je změřena výška vyrobených prostorových magnetických modulací pomocí mikroskopu atomárních sil (AFM) a je vyhodnocen její vliv na velikost indukované magnetické anizotropie. V průběhu studie je zjištěno, že vyrobené modulace vytváří uniaxiální anizotropii, pomocí které je možné ovlivnit preference směru vektoru magnetizace.
|
|
|
Effect of ion beam irradiation and annealing on magnetic properties of FeRh nanostructures
Zadorozhnii, Oleksii ; Turčan, Igor (oponent) ; Staňo, Michal (vedoucí práce)
The first order phase transition from antiferromagnetic to ferromagnetic state in Fe50Rh50 at 370 K make it a suitable material for next generation spin electronic devices with a low power consumption. This work deals with the ways how the phase transition temperature of iron-rhodium (FeRh) can be tuned locally in thin films, using focused ion beam (FIB) and thermal annealing. FIB irradiation approach was chosen due to the fact that FeRh displays magnetic sensitivity to the degree of its chemical ordering, which is characteristic to all alloys of ferromagnetic and non-ferromagnetic metals. Thermal annealing enables the relaxation of the structure and restoration of its crystallinity. The magnetic patterns were manufactured using gallium-based FIB and annealed under ultra high vacuum. The topography as well as magnetic behaviour of these ion irradiated patterns were investigated using atomic and magnetic force microscopies at different temperatures, showing a clear dependence between ion irradiation dose and the magnetic response in pre- and post-annealed states.
|
|
|
Charakterizace magnetických nanostruktur pomocí mikroskopie magnetických sil
Staňo, Michal ; Vetushka,, Aliaksei (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Práce pojednává o mikroskopii magnetických sil magneticky měkkých nanostruktur, zejména NiFe nanodrátů a různě tvarovaných tenkých vrstev - například disků. Práce se zaměřuje na téměř vše, co s touto mikroskopickou technikou souvisí: přípravu měřicích sond a vzorků, samotná pozorování a mikromagnetické simulace magnetického stavu vzorků. Byla pozorována jádra magnetických vírů, jak s komerčními, tak s námi připravenými sondami. Podařilo se zobrazit i magnetické doménové stěny v nanodrátech o průměru pouhých 50 nm. Připravili jsme fungující sondy s různými magnetickými vrstvami: magneticky tvrdého kobaltu, slitiny CoCr a magneticky měkké slitiny NiFe. Magneticky tvrdé sondy poskytovaly lepší signál, zatímco magneticky měkké byly vhodnější pro pozorování magneticky měkkých vzorků, protože je příliš neovlivňují. Námi připravené sondy jsou přinejmenším srovnatelné se standardními komerčními sondami. Simulace se ve většině případů shodují jak s měřením, tak teorií. Dále představujeme také naše prvotní výsledky modelování interakce vzorku s magnetickou sondou, které mohou složit k simulaci měření pomocí mikroskopie magnetických sil, a to i v případě, kdy sonda ovlivňuje magnetický stav vzorku.
|
host ::
RSS.