|
|
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.
|
|
|
Mikroskopie magnetických sil a transportní vlastnosti metamagnetických nanostruktur
Jaskowiec, Jiří ; Vaňatka, Marek (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
Železo-rhodium (FeRh) je látka charakteristická svou fázovou přeměnou prvního druhu mezi antiferomagnetickou (AF) a feromagnetickou (FM) fází. U objemového FeRh je tato změna symetrická vůči směru přechodu. Symetrickou zůstává i při omezení objemového materiálu do tenké vrstvy FeRh. Tato práce se věnuje vlastnostem mezostruktur o laterální velikosti pod jeden mikrometr, ve kterých byla nedávno objevena asymetrie mezi přechodem AF-FM a FM-AF pomocí měření elektrického odporu nanodrátů FeRh v závislosti na teplotě. Pomocí metody mikroskopie magnetických sil v magnetickém poli kolmém na rovinu vzorku je zviditelněna fázová struktura mezostruktur FeRh při fázové přeměně. Kvantitativní analýzou měřeného magnetického signálu je ukázán vliv velikosti struktur na přechlazení FM fáze a skokový nárůst AF fáze při přechodu FM-AF.
|
|
|
Magnetic nanostructures with application potential
Bittová, Barbara ; Holý, Václav (oponent) ; Kalbáčová Vejpravová, Jana (vedoucí práce)
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.
|
|
|
Magnetická fázová přeměna v prostorově omezených strukturách
Schánilec, Vojtěch ; Urbánek, Michal (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
Tenké vrstvy železo-rhodia (FeRh) mají unikátní vlastnosti díky tomu, že prodělávají magnetickou fázovou přeměnu I. druhu, při které dochází ke změně z antiferomagnetické do feromagnetické fáze. Fázovou přeměnu v FeRh lze ovlivňovat vnějšími parametry, například teplotou nebo vnějším magnetickým polem. V nulovém magnetickém poli nastává fázová přeměna při teplotách okolo 360 K, což je výhodné pro využití v praxi. V této práci zkoumáme fázovou přeměnu v prostorově omezených strukturách z FeRh. V teoretické části je zpracována rešeršní studie zabývající se fázovou přeměnou v FeRh, jejím ovlivněním za použití různých substrátů a prostorového omezení, které má významný vliv na asymetrii fázových přeměn FeRh při chlazení a zahřívání. V praktické části je popsán návrh a sestavení modulu pro zahřívání vzorků kompatibilního s mikroskopem magnetických sil (MFM). Pomocí metody MFM byla zobrazena nukleace a následný růst feromagnetických domén ve strukturách FeRh.
|
|
|
Studium vortexových stavů v magnetostaticky svázaných magnetických nanodiscích
Vaňatka, Marek ; Hrabec, Aleš (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Magnetické vortexy ve feromagnetických discích jsou charakterizovány pomocí smyslu stáčení magnetizace v rovině disku a pomocí směru vortexového jádra kolmého k rovině disku. Bylo představeno několik konceptů paměťových médií využívajících magnetické vortexy, a ty jsou proto v současné době intenzivně studovány. Tato práce se zabývá magnetostatickým propojením dvojic magnetických disků, konkrétně objasněním jejich vzájemného ovlivňování v průběhu nukleačního procesu. Nejprve bylo třeba studovat náhodnost jednotlivých disků, abychom zajistili, že nově znukleovaný stav je ovlivněn pouze blízkými magnetickými strukturami. Prověřili jsme naše litografické možnosti za účelem dosažení nejlepší možné geometrie. Dále představujeme koncept elektrického čtení směru spinové cirkulace s využitím jevu anizotropní magnetorezistence. Tato metoda umožňuje automatické měření, čímž bylo umožněno získání dostatečně velkého statistického souboru. Byly také provedeny výpočty křivek magnetorezistence, abychom byli předem schopni analyzovat chování naměřených dat. Nakonec jsme provedli komplementární měření pomocí mikroskopie magnetických sil.
|
host ::
RSS.