|
|
Magnetic phase transition in spatially confined structures
Schánilec, Vojtěch ; Urbánek, Michal (referee) ; Uhlíř, Vojtěch (advisor)
FeRh thin films feature unique characteristics due to the first-order phase transition from the antiferromagnetic order to the ferromagnetic order. The phase transition in FeRh can be driven by external parameters such as temperature and magnetic field. At zero magnetic field, the transition occurs approximately at 360 K, which is convenient for applications. The thesis focuses on the phase transition in spatially confined FeRh structures. The theoretical part contains literature review on the FeRh phase transition and the possibilities to control it using different substrates and spatial confinement, which has significant impact on the symmetry of the transition upon cooling and heating. The experimental part describes the design and realization of a heater module compatible with a Magnetic Force Microscope (MFM). MFM was used to image the nucleation states and ferromagnetic domain grwoth in FeRh structures.
|
|
|
Epitaxial growth and characterization of metamagnetic nanoparticles for biomedical applications
Motyčková, Lucie ; Gröger,, Roman (referee) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (advisor)
Magnetické nanočástice představují perspektivní prostředek pro široké množství biomedicínských aplikací v neustále se rozvíjejících oblastech diagnostiky a léčebné terapie. Využití magnetických nanočástic z metamagnetických materiálů by mohlo poskytnout výrazný přínos například z hlediska zlepšení ovladatelnosti biologických subjektů uvnitř lidského těla. Tato práce se zabývá růstovými mechanismy a magnetickými vlastnostmi nanočástic ze slitiny železa s rhodiem (FeRh) ukotvených na substrátu MgO. Slitina FeRh byla vybrána pro její specifickou fázovou přeměnu z antiferomagnetické do feromagnetické fáze nastávající v blízkosti pokojové teploty, což umožňuje ovládání magnetických vlastností nanočástic v teplotním rozsahu blízkém lidskému tělu. Prezentované nanostruktury jsou vyráběny magnetronovým naprašováním využívajícím přístup samouspořádání “bottom–up”. Morfologie a magnetické chování připravených nanostruktur jsou vyšetřovány pomocí mikroskopie atomových a magnetických sil, které umožňují získat prostorové rozložení feromagnetických a antiferomagnetických domén v jednotlivých nanoostrůvcích.
|
|
|
Artificial Shakti ice magnets: ground state degeneracy, Coulomb phase and monopole excitations
Zálešák, Marek ; Hrabec, Aleš (referee) ; Rougemaille, Nicolas (advisor)
Umělé spinové systémy se staly slibnou platformou pro studium nízkoenergetických stavů v reálném prostoru. Tato diplomová práce zkoumá jedinečné vlastnosti specifického umělého spinového systému známého jako ledový magnet shakti. Ledový magnet shakti je dvourozměrné uspořádání interagujících nano-magnetů, projevujících zajímavé magnetické chování. Tato studie si klade za cíl charakterizovat chování ledového magnetu shakti a jeho schopnost být mapován na fundamentální čtvercový spinový led, kde se očekává projevení zajímavé Coulombovské fyziky. K dosažení těchto cílů byla využita kombinace experimentálních měření a numerických simulací. Experimenty byly založeny na měření magnetické silové mikroskopie pro stanovení magnetické konfigurace vzorků obsahující litograficky připravené shakti mřížky.
|
|
|
Implementation of sample heating into atomic force microscope
Patočka, Marek ; Staňo, Michal (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
The aim of this bachelor thesis is an implementation of a sample heating device into an atomic force microscope. The heating is performed by a Micro-Electro-Mechanical chip equipped with a heating element, which is implemented into the LiteScope microscope. The thesis describes electrical and mechanical design of the device. Proof-of-concept experiments were also conducted in order to prove functionality of the solution. Increased attention was devoted to determination of heater’s potential for use in the fields of material sciences and magnetic force microscopy.
|
|
|
Magnetic nanostructures with application potential
Bittová, Barbara ; Kalbáčová Vejpravová, Jana (advisor) ; Holý, Václav (referee)
The thesis is mainly focused on the investigation of macroscopic and microscopic magnetic properties of selected nanomaterials containing cobalt and iron, and also the capability of our new device, scanning probe microscope Multimode V by Veeco, to directly visualise morphology and magnetic structure of these samples (Magnetic Force Miscroscopy, MFM). Investigated materials, such as CoFe2O4 nanoparticles and SiO2_Co_Si(111) thin films and multilayers are in general promising materials in many fields. In the medicine, the nanoparticles are used as the drug targets or contrast agents whereas in electronics, the (nano)granular thin films are the starting point in fabrication of high density storage media. The macroscopic magnetic properties of our samples are discusses in a view of superparamagnetic phenomena. The interactions in systems of nanoparticles are presented theoretically within the up-to date knowledge and also experimentally by demonstrating the behavior of the strongly-interacting, uper-spin-glass system. The thin films are studied in term of their granular structure and magnetic anisotropy. The morphology and the microscopic domain structure, respectively, are studied with use of the MFM. The first successful results obtained in our lab by this method are presented.
|
|
|
Spatial confinement effects in metamagnetic nanostructures
Jaskowiec, Jiří ; Klapetek, Petr (referee) ; Uhlíř, Vojtěch (advisor)
Silné prostorové omezení materiálů způsobuje jejich nové vlastnosti, které mohou najit uplatnění v mnoha vědeckých i technických odvětvích. Snaha zmenšit velikosti součástek, zvětšit hustotu zápisu a zefektivnit procesy je současným trendem elektronického průmyslu. V této práci je studován vliv prostorového omezení na vlastnosti metamagnetického železo-rhodia (FeRh) během fázové přeměny. FeRh je materiál vykazující fázovou přeměnu prvního druhu mezi antiferomagnetickou a feromagnetickou fází. Metodou mikroskopie magnetických sil v magnetickém poli kolmém na rovinu vzorku je zobrazeni a analyzována struktura fázových domén behem fázové přeměny. Kvantitativní analýza naměřených dat je provedena užitím výškové korelační funkce a její výsledky jsou porovnány pro různé velikosti struktur a tloušťky tenkých vrstev.
|
|
|
Effect of ion beam irradiation and annealing on magnetic properties of FeRh nanostructures
Zadorozhnii, Oleksii ; Turčan, Igor (referee) ; Staňo, Michal (advisor)
Fazový přechod prvního řádu z antiferomagnetického do feromagnetického stavu v Fe50Rh50 z něj činí vhodný materiál pro nové generace spinových elektronických zařízení s nízkou spotřebou. Tato práce se zabývá způsoby, jak lze teplotu fázového přechodu železo-rhodia (FeRh) lokálně ovlivnit pomocí fokusovaneho iontového svazku (FIB) a žíhání. FIB byl zvolen vzhledem k tomu, že slitina FeRh vykazuje magnetickou citlivost na stupeň jejího chemického uspořádání, což je charakteristické pro všechny slitiny feromagnetických a neferomagnetických kovů. Tepelné žíhaní umožňuje obnovení krystalografického uspořádání, a uvolnění mřižkových defektů a dislokací. Magnetické vzory byly vyrobeny za použití FIB na bázi galia a žíhány ve vakuu. Topografie a magnetické chování těchto iontově ozářených vzorů byly zkoumány pomocí mikroskopie atomárních a magnetických sil při různých teplotách, a ukázaly jasnou závislost mezi dávkou iontového záření a magnetickou odezvou ve stavu před a po žíhání.
|
|
|
Magnetic Domain Imaging Using Magnetic Force Microscopy
Kalabis, Ivo ; Uhlířová, Klára (advisor) ; Veis, Martin (referee)
This work deals with problem about study of magnetic domains by magnetic force microscopy. We introduce scanning probe microscopy with a focus on technical details such as calibrations and scanner defects. The calibrations were checked on two different microscopes Bruker Dimension Edge and attoAFM/MFM Ixs. The microscopes where then used for magnetic domains studies. On first microscope at room temperature was measured thin film of garnet (YSm)3(FeGa)5O12 and it was compared with Kerr microscopy. On second one (atto AFM/MFM Ixs) we dealt with evolution of domains in uniaxial ferromagnet UCoGa at low temperatures (under and around Curie temperature Tc = 48 K) including dependency on magnetic fields. There were measured several dependences of single crystal UCoGa for different (low) temperatures and different magnetic fields.
|
|
|
Epitaxial growth and characterization of metamagnetic nanoparticles for biomedical applications
Motyčková, Lucie ; Gröger,, Roman (referee) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (advisor)
Magnetické nanočástice představují perspektivní prostředek pro široké množství biomedicínských aplikací v neustále se rozvíjejících oblastech diagnostiky a léčebné terapie. Využití magnetických nanočástic z metamagnetických materiálů by mohlo poskytnout výrazný přínos například z hlediska zlepšení ovladatelnosti biologických subjektů uvnitř lidského těla. Tato práce se zabývá růstovými mechanismy a magnetickými vlastnostmi nanočástic ze slitiny železa s rhodiem (FeRh) ukotvených na substrátu MgO. Slitina FeRh byla vybrána pro její specifickou fázovou přeměnu z antiferomagnetické do feromagnetické fáze nastávající v blízkosti pokojové teploty, což umožňuje ovládání magnetických vlastností nanočástic v teplotním rozsahu blízkém lidskému tělu. Prezentované nanostruktury jsou vyráběny magnetronovým naprašováním využívajícím přístup samouspořádání “bottom–up”. Morfologie a magnetické chování připravených nanostruktur jsou vyšetřovány pomocí mikroskopie atomových a magnetických sil, které umožňují získat prostorové rozložení feromagnetických a antiferomagnetických domén v jednotlivých nanoostrůvcích.
|
|
|
Development of probes for combined magnetic force microscopy and electron microscopy
Láznička, Tomáš ; Švarc, Vojtěch (referee) ; Pavera, Michal (advisor)
This thesis deals with the production of magnetic probes for Magnetic Force Microscopy. For production, it was necessary to construct a device that can be used to make magnetic probes from commercial AFM probes. The requirements for the holder for deposition are specified, mechanical designs of six proposals which have been improved are discussed and further is described a production of magnetic probes. In a special chapter are shown deposited material on probe tips surface and results of testing magnetic probes.
|
guest ::
