|
|
Epitaxial growth and characterization of metamagnetic nanoparticles for biomedical applications
Motyčková, Lucie ; Gröger,, Roman (oponent) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (vedoucí práce)
Magnetic nanoparticles represent a promising platform for a vast number of biomedical applications in continuously developing domains of diagnostics and therapeutics. Novel magnetic nanoscale technologies based on metamagnetic materials may provide significant benefits, for instance, in terms of easily controllable actions on biological species in the human body. This thesis investigates the growth mechanisms and magnetic properties of supported nanoparticles made of the iron-rhodium (FeRh) alloy on the MgO substrate. The FeRh compound was chosen for its specific transition from the antiferromagnetic to ferromagnetic phase occurring slightly above room temperature, thus allowing the control of magnetic properties of nanoparticles in the temperature range close to the human body. The presented nanostructures have been fabricated via magnetron sputtering using the bottom up preparation approach. The morphology and magnetic behavior of such deposited nanostructures have been investigated via atomic and magnetic force microscopy, which provide spatially resolved antiferromagnetic and ferromagnetic domain structure in the individual nanoislands.
|
|
|
Artificial Shakti ice magnets: ground state degeneracy, Coulomb phase and monopole excitations
Zálešák, Marek ; Hrabec, Aleš (oponent) ; Rougemaille, Nicolas (vedoucí práce)
Artificial spin systems have emerged as a promising platform for studying in real space and harnessing exotic states of matter. This diploma thesis investigates the unique properties of a specific artificial spin system known as the shakti ice magnet. The shakti ice magnet is a two-dimensional arrangement of interacting nano-magnets, exhibiting intriguing magnetic behaviour. This research aimed at characterising its behaviour and its ability to be mapped onto the seminal square ice in which interesting Coulomb physics is expected. A combination of experimental measurements and numerical simulations was employed to achieve these objectives. Experiments were based on MFM measurements to determine the magnetic configuration of samples containing lithographically prepared shakti lattices.
|
|
|
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.
|
|
|
Magnetic nanostructures with application potential
Bittová, Barbara ; Kalbáčová Vejpravová, Jana (vedoucí práce) ; Holý, Václav (oponent)
Hlavním zaměřením této práce je studium makroskopických a mikroskopických magnetických vlastností vybraných nanomateriálů obsahujících kobalt a železo, značná část práce se zabýva vizualizací morfologie a magnetické struktury studovaných vzorků pomocí metody magnetické silové mikroskopie (MFM) s využitím nově instalovaného skenovacího mikroskopu Multimode V od Veeca. Zkoumané nanomateriály, jmenovitě nanočástice CoFe2O4 a tenké filmy a multivrstvy SiO2_Co_Si(111), jsou v mnoha ohledech velice slibnými materiály. Nanočástice jsou využívány např. v medicíně jako nosiče léčiv a kontrastní látky, tenké filmy jsou zkoumány z důvodu jejich potencionálního využití v paměťových médiích. Makroskopické magnetické vlastnosti vzorků jsou popisovány z hlediska superparamagnetismu. Mezičásticové interakce v nanočásticových systémech jsou diskutovány vzhledem k dosavadním znalostem, příklad silně interagujícího systému nanočástic (superspinového skla) je popsán z experimentálního hlediska. U tenkých filmů je studována jejich struktura a vývoj magnetokrystalové anizotropie. V práci jsou rovněž prezentovány první úspěšné výsledky MFM obdržené v naší laboratoři a diskuse možnosti vizualizace magnetického kontrastu superparamagnetických nanočástic.
|
|
|
Spatial confinement effects in metamagnetic nanostructures
Jaskowiec, Jiří ; Klapetek, Petr (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
New properties and effects caused by spatial confinement of materials have critical influence in many scientific and technical fields. Reduction of device sizes, increase of recording density and increasing process efficiency are current trends in electronic industry. In this work, the influence of spatial confinement on the metamagnetic phase transition in Iron-Rhodium (FeRh) is studied. The FeRh alloy exhibits a first order phase transition from the antiferromagnetic phase to the ferromagnetic phase. Using magnetic force microscopy in an out-of-plane magnetic field the phase domain structure is imaged and analyzed across the phase transition. Quantitative analysis of measured data is done using the height-height correlation function and its results are compared for different structure sizes and thin layer thicknesses.
|
|
|
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.
|
|
|
Studium magnetických domén pomocí mikroskopie magnetických sil
Kalabis, Ivo ; Uhlířová, Klára (vedoucí práce) ; Veis, Martin (oponent)
Tato práce se věnuje problematice studia magnetických domén pomocí mikroskopie magnetických sil. Podává úvod do mikroskopií sondou s důrazem na technické detaily jako je kalibrace a vady skenerů. Byli ověřeny kalibrace dvou různých mikroskopů (Bruker Dimension Edge a attoAFM/MFM Ixs), na kterých následně proběhlo samotná studium magnetických domén. Na prvním mikroskopu byla za pokojové teploty změřena tenká vrstva granátu (YSm)3(FeGa)5O12 a porovnána s metodou Kerrovy mikroskopie. Na druhém mikroskopu (attoAFM/MFM Ixs) jsme se zabývali vývojem domén jednoosého feromagnetu UCoGa při nízkých teplotách (pod a v okolí Curieovy teploty Tc = 48 K) včetně závislosti na magnetických polích. Bylo změřeno několik závislostí monokrystalu UCoGa pro různé (nízké) teploty a pro různá magnetická pole.
|
|
|
Epitaxial growth and characterization of metamagnetic nanoparticles for biomedical applications
Motyčková, Lucie ; Gröger,, Roman (oponent) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (vedoucí práce)
Magnetic nanoparticles represent a promising platform for a vast number of biomedical applications in continuously developing domains of diagnostics and therapeutics. Novel magnetic nanoscale technologies based on metamagnetic materials may provide significant benefits, for instance, in terms of easily controllable actions on biological species in the human body. This thesis investigates the growth mechanisms and magnetic properties of supported nanoparticles made of the iron-rhodium (FeRh) alloy on the MgO substrate. The FeRh compound was chosen for its specific transition from the antiferromagnetic to ferromagnetic phase occurring slightly above room temperature, thus allowing the control of magnetic properties of nanoparticles in the temperature range close to the human body. The presented nanostructures have been fabricated via magnetron sputtering using the bottom up preparation approach. The morphology and magnetic behavior of such deposited nanostructures have been investigated via atomic and magnetic force microscopy, which provide spatially resolved antiferromagnetic and ferromagnetic domain structure in the individual nanoislands.
|
|
|
Vývoj sond pro kombinovanou mikroskopii magnetických sil a elektronovou mikroskopii
Láznička, Tomáš ; Švarc, Vojtěch (oponent) ; Pavera, Michal (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá výrobou sond pro mikroskopii magnetických sil. Pro výrobu bylo nezbytné vymyslet přípravek, pomoci kterého můžou být z komerčních AFM sond vyrobeny sondy magnetické. Jsou specifikovány požadavky na přípravek pro depozici, jsou diskutovány konstrukční řešení postupně šesti návrhů přípravku, které byly zdokonalovány a dále je popsána výroba magnetických hrotů. Zvláštní kapitola je věnována zobrazování nadeponovaného materiálu na povrchu hrotů sond a testování magnetických sond.
|
|
|
Magnetic spin ice states in artificial magnetic frustrated systems
Schánilec, Vojtěch ; Hrabec, Aleš (oponent) ; Rougemaille, Nicolas (vedoucí práce)
Artificial spin-ice systems are an appropriate tool for exploring unusual phenomena that are hard to observe in nature. A special case of artificial spin ice system is a kagome lattice that allows you to examine the collective behaviour of spin in the matter. This system has a number of predicted exotic magnetic phases that have not yet been measured and investigated in real space. In this work, we deal with the modification of the kagome lattice so that it can be used to study exotic states in real space. Experiments performed on our modified lattice indicate that we are able to detect both low and high energy states, and therefore the proposed modification of the kagome lattice is suitable for exploring its exotic states in real space.
|
host ::
RSS.