Original title: Zatáčení spinových vln
Translated title: Spin wave turns
Authors: Dočkalová, Lucie ; Gablech, Imrich (referee) ; Urbánek, Michal (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2022
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
V dnešním světě moderních technologií je vyvíjen značný tlak na vývoj stále výkonnějších elektronických zařízení. Tato zařízení operují na bázi integrovaných obvodů, jejichž nejmenší komponenty dosahují v současnosti velikosti v řádu jednotek nanometrů. Jejich další technologický vývoj spojený s trendem miniaturizace naráží na limity plynoucí z kvantového charakteru elektronů. Řešení této překážky nabízí magnonika, jakožto nový obor moderní fyziky. Na rozdíl od elektronických zařízení, magnonická zařízení zpracovávají data pomocí magnonů, což jsou kvazičástice spinových vln. Ačkoli některá magnonická zařízení již byla představena, jejich propojení na malém čipu je velmi komplikované. Efektivnímu přenosu magnonů skrze tzv. vlnovody brání vysoce anizotropní disperzní vztahy spinových vln. V této práci se zabýváme způsobem, jak překonat tuto anizotropii a umožnit tak šíření spinových vln v libovolném směru se stejnou efektivitou. Za tímto účelem používáme zvlněné vlnovody ve tvaru zatáček, které vyrábíme pomocí kombinace elektronové litografie a depozice indukované fokusovaným elektronovým svazkem. Zvlnění připravených vlnovodů charakterizujeme pomocí mikroskopu atomárních sil. Následně zkoumáme magnetický stav struktur pomocí Kerrovy mikroskopie. Na závěr se zaměřujeme na samotnou propagaci spinových vln skrze vyrobené zatáčky, kterou měříme pomocí spektroskopie Brillouinova rozptylu světla. In today's world of modern technology, there is considerable pressure to develop increasingly powerful electronic devices. These devices operate on the basis of integrated circuits, where the smallest components currently reach a size in the order of nanometers. Their further technological development connected with the trend of miniaturization encounters the limits resulting from the quantum character of electrons. Magnonics, as a new field of modern physics, offers a solution to this obstacle. Unlike electronic devices, magnonic devices process data using magnons, quasi-particles of spin waves. Although some magnonic devices have already been introduced, connecting them on a small chip is very complicated. Highly anisotropic dispersion relationships of spin waves prevent the efficient transmission of magnons through so-called waveguides. In this work, we deal with a way to overcome this anisotropy and thus allow the propagation of spin waves in any direction with the same efficiency. For this purpose, we use corrugated waveguides in the shape of bends, which we produce using a combination of electron lithography and deposition induced by a focused electron beam. The ripple of the prepared waveguides is characterized using an atomic force microscope. Subsequently, we examine the magnetic state of the structures using Kerr microscopy. Finally, we focus on the propagation of spin waves through the curves produced, which we measure using Brillouin light scattering spectroscopy.
Keywords: Brillouinův rozptyl světla; depozice fokusovaným elektronovým svazkem; elektronová litografie; magnonika; spinové vlny; vlnovody; Brillouin light scattering; electron beam lithography; focused electron beam induced deposition; magnonics; spin waves; waveguides

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/205276

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-552254


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses