|
|
Ultrarychlá laserová spektroskopie antiferomagnetů
Saidl, Vít ; Němec, Petr (vedoucí práce) ; Kužel, Petr (oponent) ; Hamrle, Jaroslav (oponent)
Tato práce se zabývá studiem dvou antiferomagnetických materiálů, které jsou principielně použitelné pro spintronické aplikace. V sérii vzorků FeRh jsme studovali teplotu přechodu mezi antiferomagnetickou a feromagnetickou fází. Vyvinuli jsme na optické odezvě založenou metodu na rychlé určení této teploty, která nám následně umožnila studovat s prostorovým rozlišením 1 μm magnetickou nehomogenity připravených vzorků. Dále jsme vyvinuli metodu pro nalezení Néelovy teploty a snadné osy magnetizace v tenkých filmech připravených z kovového kompenzovaného antiferomagnetu. Tuto metodu jsme úspěšně aplikovali na uniaxiální vzorek CuMnAs a diskutovali jsme její použitelnost i pro vzorky s biaxiální magnetickou anizotropií.
|
|
|
Magneto-optická charakterizace spintronických materiálů
Wohlrath, Vladislav ; Němec, Petr (vedoucí práce) ; Olejník, Kamil (oponent)
Tato práce se zabývá magnetooptickými měřeními za použití nově postaveného prototypu dvoudimenzionálního elektromagnetu. V první fázi řešení práce bylo postaveno experimentální uspořádání pro magneto-optická měření, které umožňuje studovat Voigtův jev a magnetický lineární dichroismus. V druhé fázi bylo toto uspořádání otestováno pomocí měření hysterezních smyček ve vzorku feromagnetického polovodiče GaMnAs. V závěrečné fázi jsme vyzkoušeli nový typ magnetooptického měření, který plně využívá dvoudimenzionální kontroly směru generovaného magnetického pole v elektromagnetu.
|
|
|
Theoretical Modeling of Two-dimensional Magnetic Materials
He, Junjie ; Nachtigall, Petr (vedoucí práce) ; Zhang, Gang (oponent) ; Blonski, Piotr (oponent)
Vzhledem ke svým jedinečným chemickým a fyzikálním vlastnostem se dvojrozměrné (2D) materiály odvozené od grephenu, phosporenu či chalkogenidů tranzitních kovů těší velkému zájmu chemiků a fyziků. Drtivá většina těchto 2D materiálů není magnetická a jejich potenciální využití ve spintronice není přímočaré. Návrh a příprava nových 2D materiálů vykazujících magnetické vlastnosti a vysokou spinovou polarizovatelnost zůstává aktuální výzvou. Předmětem této dizertační práce je hledání 2D materiálů s požadovanými magnetickými a elektrickými vlastnostmi pomocí počítačových studií. Struktura, elektronické, magnetické a topologické vlastnosti nových 2D materiálů byly systematicky studovány pomocí metod funkcionálu hustoty s využitím PBE, PBE+U a HSE06 funkcionálů. Mezi studované systémy patří materiály odvozené od MXenů a vrstevnatých trihalidů tranzitních kovů. U obou typů systémů byly předpovězeny jedinečné magnetické a elektrické vlastnosti, ze kterých je patrný jejich obrovský potenciál pro aplikace ve spintronice. Dizertační práce popisuje vlastnosti celkem čtyř nově navržených materiálů s ojedinělými magnetickými vlastnostmi: (1)Asymetricky funkcionalizované MXeny. MXeny jsou 2D materiály sestávající z tranzitního kovu a uhlíku (nebo dusíku). Bylo zjištěno, že asymetricky funkcionalizované MXenů (na horní a...
|
|
|
Nanostructures and Materials for Antiferromagnetic Spintronics
Reichlová, Helena ; Novák, Vít (vedoucí práce) ; Ferguson, Andrew (oponent) ; Kunc, Jan (oponent)
Předmětem této práce jsou dva problémy antiferomagnetické (AFM) spintroniky: manipulace antiferomagneticky uspořádaných momentů a vývoj nových materiálů kombinujících AFM a polovodičové vlastnosti. Jsou prezentovány tři různé metody umožňující manipulaci AFM spinu. První metoda, založena na výměnné interakci na AFM/FM rozhraní, silně závisí na tloušťce AFM a teplotě. Systematicky studujme tyto dva parametry a definujeme podmínky, kdy dochází k manipulaci AFM momentů. Druhou metodou, chlazením AFM v magnetickém poli pod kritickou teplotu, jsme ověřili koncept spintronické součástky založené pouze na AFM (neobsahující FM). Poslední studovaná metoda je založena na proudově indukovaných efektech v nanostrukturách obsahujících AFM. Systematickým studiem vzorku s a bez AFM vrstvy jsme demonstrovali schopnost AFM momentů absorbovat proudově indukovanou torzi. Tato metoda nespoléhá ani na FM ani na chlazení v magnetickém poli a nabízí tak elegantní řešení manipulace AFM momentů. V druhé experimentální části jsou diskutovány nové materiály pro AFM spintroniku a jeden konkrétní příklad, CuMnAs, je studován detailněji. Příprava objemového a epitaxního CuMnAs je prezentována spolu s ukázkou první spintronické funkce tohoto materiálu. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Studium precese magnetizace v materiálech a strukturách pro spintroniku
Kašpar, Zdeněk ; Olejník, Kamil (vedoucí práce) ; Veis, Martin (oponent)
V této práce se zabýváme studiem precese magnetizace v tenké vrstvě feromagnetického polokovu NiMnSb. Pozorovali jsme precesi magnetizace pomocí časově rozlišeného optického experimentu pump & probe při teplotách od 15 do 200 K. Z měření jsme vyhodnotili magnetické anizotropie, spinovou stiffness a Gilbertův faktor tlumení. V rámci této práce byla postavena nová aparatura na měření feromagnetických rezonancí využívající vektorový analyzátor. V této aparatuře jsme provedli měření v rozsahu teplot od pokojové (300 K) po 75 K. Vyhodnotili jsme stejné parametry, jako z optického experimentu. Zjistili jsme, že výsledky obou metod jsou konzistentní Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Nanostructures and Materials for Antiferromagnetic Spintronics
Reichlová, Helena ; Novák, Vít (vedoucí práce)
Název práce: Nanostruktury a materiály pro antiferromagnetickou spintroniku Autor: Mgr. Helena Reichlová Katedra: Fyzikální ústav AV ČR Vedoucí disertační práce: Ing. Vít Novák, CSc., Fyzikální ústav AV ČR Abstrakt: Předmětem této práce jsou dva problémy antiferomagnetické (AFM) spintroniky: manipulace antiferomagneticky uspořádaných momentů a vývoj nových materiálů kombinujících AFM a polovodičové vlastnosti. Jsou prezentovány tři různé metody umožňující manipulaci AFM spinu. První metoda, založena na výměnné interakci na AFM/FM rozhraní, silně závisí na tloušťce AFM a teplotě. Systematicky studujme tyto dva parametry a definujeme podmínky, kdy dochází k manipulaci AFM momentů. Druhou metodou, chlazením AFM v magnetickém poli pod kritickou teplotu, jsme ověřili koncept spintronické součástky založené pouze na AFM (neobsahující FM). Poslední studovaná metoda je založena na proudově indukovaných efektech v nanostrukturách obsahujících AFM. Systematickým studiem vzorku s a bez AFM vrstvy jsme demonstrovali schopnost AFM momentů absorbovat proudově indukovanou torzi. Tato metoda nespoléhá ani na FM ani na chlazení v magnetickém poli a nabízí tak elegantní řešení manipulace AFM momentů. V druhé experimentální části jsou diskutovány nové materiály pro AFM spintroniku a jeden konkrétní příklad, CuMnAs, je...
|
|
|
Dynamika spinové polarizace v polovodičích
Janda, Tomáš
V této práci se zabýváme studiem ultrarychlé laserem indukované dyna- miky magnetizace ve vzorcích feromagnetického polovodiče Ga1−xMnxAs s nominální koncentrací Mn v rozsahu x = 0,015-0,14. K získání informací o pohybu magnetizace využíváme magnetooptické jevy PKE a MLD v časově rozlišeném experimentu exci- tace a sondování. Důkladná analýza magnetooptického signálu nám umožňuje oddělit příspěvky vlivem úhlového pohybu magnetizace od demagnetizace a zpětně tak re- konstruovat 3D pohyb vektoru magnetizace bez jakéhokoliv numerického modelování. Nejprve je vysvětlen princip této experimentální metody a její použití je ilustrováno na měřeném magnetooptickém signálu. Následně je studován úhlový pohyb vektoru magnetizace a jeho závislost na vnějším magnetickém poli, intenzitě excitace a kon- centraci Mn ve vzorku. Zvlášt' je přitom studována dynamika magnetizace závislá a nezávislá na helicitě excitačních pulzů. V případě demagnetizace jsme díky použité experimentální metodě byli schopni studovat nejen intenzitní závislost a závislost na koncentraci Mn, ale rovněž závislost na velikosti magnetického pole, která dosud nebyla v odborné literatuře publikována.
|
|
|
Spin dynamics in GaAs-based semiconductor structures
Schmoranzerová, Eva ; Němec, Petr (vedoucí práce) ; Postava, Kamil (oponent) ; Kužel, Petr (oponent)
Tato práce se zabývá studiem spinové dynamiky v polovodičových systémech vhodných pro spintroniku, které jsou založeny na polovidiči galium arsenid (GaAs). Pomocí metod ultrarychlé laserové spektroskopie a transporního měření jsme zkoumali dva typy modelových polovodičových struktur. Ve feromagnetickém polovodiči (Ga,Mn)As jsme se zabývali laserem vyvolanou precesí magnetizace. Zjistili jsme, že původem této precese může být nejen přenos energie z laserových pulsů, ale také přenos úhlového momentu z kruhově polarizovaného světla na elektrony a následně na magnetické momenty. Tento optický "spin transfer torque" je zcela novým jevem pozorovaným poprvé v rámci této práce. Dále jsme ukázali možnost kontroly precese magnetizace vyvolané přenosem energie, a to jak čistě opticky, tak elektricky za použití piezo měničů. V oblasti čistě nemagnetické spintoniky jsme studovali nízkodimenzionální struktury založené na GaAs/AlGaAs kvantových jámách se speciálním typem spin orbitální (SO) vazby, které vykazují Hallův jev související s injecí spinově polarizovaných nosičů (SIHE) . Tyto struktury byly litograficky zpracovány do formy dvojdimenzionální planární fotodiody. V našich experimentech jsme dokázali přímo elektricky detekovat precesi spinových momentů elektronů v SO poli, což je rozšířením původního...
|
|
|
Dynamika spinové polarizace v polovodičích
Janda, Tomáš ; Němec, Petr (vedoucí práce) ; Olejník, Kamil (oponent)
V této práci se zabýváme studiem ultrarychlé laserem indukované dyna- miky magnetizace ve vzorcích feromagnetického polovodiče Ga1−xMnxAs s nominální koncentrací Mn v rozsahu x = 0,015-0,14. K získání informací o pohybu magnetizace využíváme magnetooptické jevy PKE a MLD v časově rozlišeném experimentu exci- tace a sondování. Důkladná analýza magnetooptického signálu nám umožňuje oddělit příspěvky vlivem úhlového pohybu magnetizace od demagnetizace a zpětně tak re- konstruovat 3D pohyb vektoru magnetizace bez jakéhokoliv numerického modelování. Nejprve je vysvětlen princip této experimentální metody a její použití je ilustrováno na měřeném magnetooptickém signálu. Následně je studován úhlový pohyb vektoru magnetizace a jeho závislost na vnějším magnetickém poli, intenzitě excitace a kon- centraci Mn ve vzorku. Zvlášt' je přitom studována dynamika magnetizace závislá a nezávislá na helicitě excitačních pulzů. V případě demagnetizace jsme díky použité experimentální metodě byli schopni studovat nejen intenzitní závislost a závislost na koncentraci Mn, ale rovněž závislost na velikosti magnetického pole, která dosud nebyla v odborné literatuře publikována.
|
|
|
Magnetické multivrstvy pro aplikace ve spintronice
Vaňatka, Marek ; Dvořák, Petr (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Magnetické multivrstvy jsou využitelné jako senzory magnetického pole nebo jako paměťové buňky v záznamových médiích. Zvládnutí metod přípravy a charakterizace struktur jako spin valve nebo magnetický tunelový článek je důležitý krok pro výzkum složitějších spintronických zařízení. Práce shrnuje základní teorii magnetismu, magnetotransportních vlastností a popisuje základní aplikace magnetických multivrstev. V experimentální části práce je popsána příprava magnetických multivrstev metodou iontového naprašování (IBS) s možností depozice s asistujícím iontovým svazkem (IBAD) a dále charakterizace těchto vrstev pomocí měření jevů anizotropní magnetorezistence (AMR), obří magnetorezistence (GMR) a tunelové magnetorezistence (TMR).
|
host ::
RSS.