|
|
Electric-current Control of Magnetic Textures in Synthetic Antiferromagnets
Otýpka, Martin ; Holobrádek, Jakub (oponent) ; Hnilica, Ján (vedoucí práce)
The present trend in the field of nanomagnetism and spintronics is the replacement of magnetically unstable ferromagnetic (FM) materials currently used in spintronic memory devices with more magnetically stable materials. Synthetic antiferromagnets (SAFs) were chosen for this study as they are tunable, magnetically stable and enabling device concepts involving spin-current induced domain-wall (DW) motion. SAFs based on the CoFeB/Ru/CoFeB thin film multilayer with in-plane magnetic anisotropy (IPA) were deposited by magnetron sputtering and patterned using positive UV lithography. Magnetostatic properties of the SAFs were analyzed by vibrating sample magnetometry (VSM) and Magneto-optical Kerr microscopy and consequently tailored based on the observed results. DW motion induced by spin-orbit torques (SOTs) using pulses of spin current was measured in SAF microstripes for low energetical creep and beginning of higher energetical flow regime.
|
|
|
Kontrolovaná excitace magnonů prostřednictvím opticky indukovaných Mie rezonancí v periodických dielektrických nanostrukturách
Krčma, Jakub ; Ligmajer, Filip (oponent) ; Holobrádek, Jakub (vedoucí práce)
Magnonika je vědní disciplína zabývající se manipulací a šířením kolektivních magnetických oscilací nazývaných spinové vlny a jejich kvazičásticemi magnony. Hlavní potenciál zařízení využívajících spinových vln je v oblasti informačních technologií, a to díky nízké energetické náročnosti a vysokým operačním frekvencím. Pro miniaturizaci těchto magnonických zařízení a dosažení vysoké energetické úspornosti je potřeba přejít ke spinovým vlnám s krátkými vlnovými délkami. Jediná experimentální technika umožňující přímé měření a zobrazování takovýchto spinových vln je rentgenová mikroskopie. Ta ovšem vyžaduje synchrotronové záření, což z ní dělá metodu časově I finančně náročnou. Hledají se proto způsoby, jak rozšířit běžně využívanou a jednodušeji dostupnou metodu spektroskopie a mikroskopie Brillouinova rozptylu světla o detekci magnonů s vysokými vlnovými čísly. V posledních letech jsme předvedli, že pomocí Mieho rezonancí vybuzených v dielektrických strukturách jsme schopni této rozšířené detekce dosáhnout. Tato metoda však stále nedisponuje rozlišením vlnových čísel. V této práci jsme ukázali, že zavedením periodičnosti do těchto dielektrických struktur dokážeme nejen měřit magnony s vlnovými čísly až 157 rad/µm (odpovídá vlnové délce 40 nm), ale zároveň dosáhnout rozlišení vlnových vektorů. To přesahuje možnosti stávajících charakterizačních technik a otevírá nové možnosti například při studiu nelineárních jevů nebo zařízení na bázi skyrmionů.
|
|
|
Transportní vlastnosti jednorozměrných magnetických nanostruktur
Holobrádek, Jakub ; Liška, Jiří (oponent) ; Vaňatka, Marek (vedoucí práce)
Magnetické nanodráty jsou v posledních letech studovány, jelikož jejich specifické vlastnosti mohou být využity v aplikacích v mikroelektronice a senzorech. Tato práce se zabývá měřením transportních vlastností nanodrátů v magnetickém poli. Nanodráty, zkoumané v rámci práce, byly narosteny metodou chemické depozice z plynné fáze ve spolupráci s Technickou Univerzitou v Sydney. Hlavním úkolem práce bylo vyvinout proces kontaktování jednotlivých nanodrátů pomocí litografie elektronovým svazkem a jejich měření v magnetickém poli pomocí jevu anizotropní magnetorezistence. Dále byly provedeny základní charakterizace studovaných nanodrátů pomocí metod transmisní elektronové mikroskopie, energiově disperzní spektroskopie a mikroskopie magnetických sil.
|
|
|
Generování a detekce výměnných spinových vln pomocí mikrovlnných nanoantén
Davídková, Kristýna ; Holobrádek, Jakub (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Přenos a zpracování informací by v budoucnu mohl být uskutečněn pomocí spinových vln. Využitím možnosti zakódování informace do amplitudy i fáze vlny by vedlo ke zrychlení komplexních matematických operací, přičemž pro jejich efektivitu je nezbytné pracovat se spinovými vlnami ve výměnném režimu, které se vyznačují krátkou vlnovou délkou. Výměnné spinové vlny ovšem není tak snadné vybudit. Předložená práce se zabývá buzením a detekcí výměnných spinových vln, která je provedena pomocí litograficky vyrobených nanoantén na povrchu magnetické vrstvy granátu železo-itria. Práce se rovněž zabývá analytickými výpočty excitačních spekter budících nanoantén různých tvarů a rozměrů, jejichž tvar je ověřen simulacemi i experimentem.
|
|
|
Metastable iron thin films for magnetic metamaterials
Holobrádek, Jakub ; Man, Ondřej (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Magnetic nanostructures are widely investigated for applications in industrial and fundamental research thanks to their interesting properties. One of the concerned scientific disciplines is magnonics – a novel research topic in magnetism concerned with the physics of spin waves, which can be used for fabrication of novel devices for wave-based computing with low power consumption. Fabrication of magnonic structures by a focused ion beam (FIB) is an alternative method to the commonly used lithographic methods. The material used in this work -- metastable iron – is able to undergo an ion-beam-induced phase transformation from a paramagnetic fcc to a ferromagnetic bcc phase. One of the properties, which affect the spin-wave propagation, is magnetic anisotropy. This thesis presents the influence of UHV conditions during the deposition of the metastable iron film on the magnetic anisotropy of the structures fabricated via FIB into this film. We also investigate the relationship between FIB parameters, crystallographic properties of the resulting structures, and their magnetic anisotropy.
|
|
|
Parametrické pumpování jako zdroj krátkovlnných spinových vln
Pavelka, Dominik ; Zadorozhnii, Oleksii (oponent) ; Holobrádek, Jakub (vedoucí práce)
Spinové vlny mají potenciál sehrát klíčovou roli v oblasti moderních informačních technologií, jelikož mohou přenášet informaci s minimálními energetickými ztrátami. Pro účely implementace součástek založených na spinových vlnách do logických obvodů je nezbytné tyto součástky miniauturizovat. K tomuto účelu je zapotřebí krátkovlnných spinových vln a efektivních metod, jak je vybudit. Tato bakalářská práce se věnuje metodě buzení spinových vln parametrickým pumpováním. Pojednává o teorii potřebné pro pochopení této problematiky, a především zachycuje průběh plánování a provedení experimentu. Pro experiment byl navržen a vyroben vzorek s nanoanténami vhodnými pro parametrické pumpování krátkovlnných spinových vln. Výsledky měření na tomto vzorku potvrzují přítomnost parametricky pumpovaných spinových vln a zobrazují jejich závislost na frekvenci a amplitudě budicího pole. Práce přispívá k rozšíření našeho porozumění parametrickému pumpování spinových vln a bude na ni navazovat další výzkum využívající výsledků dosažených v této práci.
|
|
|
Generování a detekce výměnných spinových vln pomocí mikrovlnných nanoantén
Davídková, Kristýna ; Holobrádek, Jakub (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Přenos a zpracování informací by v budoucnu mohl být uskutečněn pomocí spinových vln. Využitím možnosti zakódování informace do amplitudy i fáze vlny by vedlo ke zrychlení komplexních matematických operací, přičemž pro jejich efektivitu je nezbytné pracovat se spinovými vlnami ve výměnném režimu, které se vyznačují krátkou vlnovou délkou. Výměnné spinové vlny ovšem není tak snadné vybudit. Předložená práce se zabývá buzením a detekcí výměnných spinových vln, která je provedena pomocí litograficky vyrobených nanoantén na povrchu magnetické vrstvy granátu železo-itria. Práce se rovněž zabývá analytickými výpočty excitačních spekter budících nanoantén různých tvarů a rozměrů, jejichž tvar je ověřen simulacemi i experimentem.
|
|
|
Metastable iron thin films for magnetic metamaterials
Holobrádek, Jakub ; Man, Ondřej (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Magnetic nanostructures are widely investigated for applications in industrial and fundamental research thanks to their interesting properties. One of the concerned scientific disciplines is magnonics – a novel research topic in magnetism concerned with the physics of spin waves, which can be used for fabrication of novel devices for wave-based computing with low power consumption. Fabrication of magnonic structures by a focused ion beam (FIB) is an alternative method to the commonly used lithographic methods. The material used in this work -- metastable iron – is able to undergo an ion-beam-induced phase transformation from a paramagnetic fcc to a ferromagnetic bcc phase. One of the properties, which affect the spin-wave propagation, is magnetic anisotropy. This thesis presents the influence of UHV conditions during the deposition of the metastable iron film on the magnetic anisotropy of the structures fabricated via FIB into this film. We also investigate the relationship between FIB parameters, crystallographic properties of the resulting structures, and their magnetic anisotropy.
|
|
|
Transportní vlastnosti jednorozměrných magnetických nanostruktur
Holobrádek, Jakub ; Liška, Jiří (oponent) ; Vaňatka, Marek (vedoucí práce)
Magnetické nanodráty jsou v posledních letech studovány, jelikož jejich specifické vlastnosti mohou být využity v aplikacích v mikroelektronice a senzorech. Tato práce se zabývá měřením transportních vlastností nanodrátů v magnetickém poli. Nanodráty, zkoumané v rámci práce, byly narosteny metodou chemické depozice z plynné fáze ve spolupráci s Technickou Univerzitou v Sydney. Hlavním úkolem práce bylo vyvinout proces kontaktování jednotlivých nanodrátů pomocí litografie elektronovým svazkem a jejich měření v magnetickém poli pomocí jevu anizotropní magnetorezistence. Dále byly provedeny základní charakterizace studovaných nanodrátů pomocí metod transmisní elektronové mikroskopie, energiově disperzní spektroskopie a mikroskopie magnetických sil.
|
host ::
RSS.