|
|
Current-induced domain wall propagation in ferrimagnetic wires
Hnilica, Ján ; Hrabec, Aleš (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
The development of a new type of digital storage media requires the use of complex concepts to achieve high data density, write speed, and energy efficiency. Data recording in one of the concepts uses domain-wall (DW) motion induced by the injection of a spin current. Synthetic ferrimagnets (FIMs) composed of Co/Gd, prepared using magnetron sputtering were chosen as model systems to investigate the motion of DW in lithographically fabricated microstripes. This material allows tunable modification of magnetic properties, such as magnetization and coercivity, by changing the parameters of individual layers or the system’s temperature. Additionally, magnetic compensation (MCP) and compensation of the total angular momentum (ACP) can be achieved and were studied using magneto-optical Kerr microscopy (MOKE) and vibrating sample magnetometry (VSM). The DW motion was induced by spin-orbit torques (SOT) using nanosecond pulses of spin current. Finding suitable magnetic parameters is crucial for an efficient and fast DW motion, which is addressed in the conclusion of this work. Special emphasis is placed on investigating the influence of temperature, MCP, and ACP on the dynamics of the DW motion.
|
|
|
Investigation of effects of femtosecond laser pulses on spintronic structures
Farkaš, Andrej ; Olejník, Kamil (vedoucí práce) ; Uhlíř, Vojtěch (oponent)
Cieľom tejto diplomovej práce je detailné preskúmanie efektu quench switchova- nia pomocou optickej excitácie na rozličných tenkých filmoch antiferomagnet- ického materiálu CuMnAs. Efekt quench switchovania spočíva v opakovateľných zmenách odporu, ktoré môžu byť vyvolané elektickými alebo optickými pulzami s dostatočnou energiou. Táto práca porovnáva amplitúdovú odozvu quench switchovania v závislosti na intenzite excitácie pre vzorky CuMnAs-u na rôznych substrátoch, narastené s rôznou stechiometriou a pri rôznych hrúbkach filmu. Skúma tiež koreláciu medzi veľkosťou laserového spotu a veľkosťou meraných štruktúr. V rámci tejto práce boli vykonané aj pozične závislé merania. Táto práca ukazuje možnosť dosiahnutia zmeny odporu až 15% z celkového odporu pri izbovej teplote pomocou excitácie jedným 120 femtosekundovým pulzom. Táto zmena odporu je priamo porovnateľná so zmenami vyvolanými elektrickými pulzami. Všetky tieto merania v spojení s už známym elektrickým popisom quench switchovania ukazujú robustnosť tohto efektu pri rozličných podmienkach. 1
|
|
|
Depozice metamagnetických tenkých vrstev s nízkým magnetickým tlumením
Hnilica, Ján ; Vaňatka, Marek (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
Vlastnosti magnetického tlumení jsou ve slitině FeRh podmíněny stechiometrickým poměrem jednotlivých složek slitiny, počtem strukturních defektů a mírou epitaxe deponovaných vrstev na substrátu MgO(001). V této práci je objasněn mechanismus jednotlivých příspěvků magnetického tlumení a studován vliv složení slitiny, strukturních defektů a míry epitaxe na výsledné magnetické tlumení. Pro přípravu tenkých vrstev FeRh bylo použito magnetronové naprašování, pro základní magnetickou charakteristiku vibrační magnetometrie a pro určení magnetického tlumení byla využita širokopásmová feromagnetická rezonance (VNA-FMR). S rostoucím obsahem atomů Rh ve slitině, snižující se mírou epitaxe a rostoucím počtem defektů byl pozorován významný nárust celkového magnetického tlumení.
|
|
|
Exchange bias in metamagnetic heterostructures
Zadorozhnii, Oleksii ; Schneeweiss, Oldřich (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
Exchange bias is an intriguing physical phenomenon occuring at the interface of antiferromagnet (AF) and ferromagnet (FM) materials, which has already been widely applied in electronics and magnetic recording industry. Despite being intensely studied for a long time, the exact mechanism behind it remains an unsettled matter. This work presents an overview of the relevant studies documenting exchange bias in thin film bilayer systems, including both experimental evidence and theoretical models developed. The experimental tasks of this diploma thesis covered both manufacturing and measurement of different exchange bias model systems. An Fe/FeRh bilayer (here the FeRh layer features a phase transition from AF to FM at 360K), provides convenient tunability of the exchange bias. Next, the exchange bias and shape anisotropy effects were investigated in Fe/FeRh microstructures. Lastly, the presence of exchange bias was investigated between the coexisting FM and AF phases in submicron FeRh nanowires. The samples were fabricated using magnetron sputtering and E-beam lithography. All the presented systems were analyzed using Magneto-Optical Kerr Effect microscopy. Exchange bias was successfully found in the Fe/FeRh system nearly identical in magnitude and orientation to the results in literature, having an inferior FM-AF interface quality. Training effect as well as rotational asymmetry were also proven to exist within this system, solidifying the presence of exchange bias. In nanowires, significant exchange bias was measured between the coexisting FM and AF phases during cooling from the FM phase to the AF phase.
|
|
|
Imaging of metamagnetic thin films using TEM
Hajduček, Jan ; Buršík,, Jiří (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
Complex magnetic materials at the nanoscale are essential in many areas of modern devices, such as digital memories or sensors. Novel technological approaches require the control and understanding of modern magnetic materials down to the atomic scale. One possibility is to exploit high-resolution transmission electron microscopy (TEM), characteristic for its outstanding subatomic resolution. This thesis investigates the options of TEM imaging of metamagnetic materials. These materials are characteristic by displaying coexistence of magnetic phases upon external control. Thin films of metamagnetic FeRh are used as an experimental platform to investigate the various aspects of TEM imaging. FeRh undergoes the metamagnetic phase transition from antiferromagnetic to ferromagnetic phase upon heating. We start with evaluating the sample fabrication processes suitable for our system, which is essential for successful TEM analysis. The differential phase contrast (DPC) technique in TEM is used for the magnetic analysis due to its direct access to the sample magnetic field configuration. An in-depth discussion of DPC signal formation is presented, which is crucial for understanding and analysis of resulting images. Furthermore, we perform structural, chemical, and particularly magnetic imaging of both magnetic phases present in FeRh. Finally, the process of in-situ heating of metamagnetic FeRh lamellae is presented.
|
|
|
Quench Switching of Antiferromagnetic CuMnAs
Kašpar, Zdeněk ; Olejník, Kamil (vedoucí práce) ; Goennenwein, Sebastian T.B. (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (oponent)
Tato práce se zabývá studiem nově objeveného přepínacího jevu v tenkých vrstvách antiferomagnetu CuMnAs. Toto přepínání se projevuje změnou odporu způsobenou silnými elektrickými nebo laserovými pulzy. Změna odporu dosahuje až 20 % při pokojové teplotě a až 100 % při nízkých teplotách. Pravděpodobným původem tohoto jevu je fragmentace doménového uspořádání do malých nano- metrových domén. Po přepnutí do stavu s vysokým odporem se po určitý čas navrací odpor v CuMnAs na původní úroveň. Tuto relaxaci je možné popsat pomocí Kohl- rauschových exponenciálních funkcí, které se používají k popisu komplexních korelovaných systémů. To odpovídá našemu chápání tohoto jevu, založeném na fragmentaci domén. Přepínání jsme studovali na vzorcích s různou geometrií, při různých parame- trech elektrických pulzů a také v závislosti na různých růstových parametrech vrstev CuMnAs. Přepínat lze vrstvy připravené na GaP, GaAs i Si substrátech, které se liší různou kvalitou. To ilustruje robustnost přepínání a jeho možný potenciál v aplikacích. 1
|
|
|
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.
|
|
|
Nukleace magnetické fázové přeměny v nanostrukturách řízená substrátem
Hajduček, Jan ; Procházka, Pavel (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
Vlastnosti fázové přeměny v železo-rhodiu (FeRh) z antiferomagnetické fáze (AF) do feromagnetické fáze (FM) jsou výrazně ovlivňovány strukturními defekty v FeRh. Epitaxní vrstvy FeRh jsou připraveny na substrátu MgO (001). Povrchové atomární terasy substrátu mohou vyvolat defekty ve struktuře epitaxní vrstvy a modifikovat její elektronické a magnetické vlastnosti. V této práci je studován vliv povrchových teras substrátu MgO na šířku a hysterezi metamagnetického fázového přechodu tenkých vrstev FeRh a nanodrátů z FeRh. Vzájemná orientace teras a nanodrátů ovlivňuje počet a charakter defektů, které se projeví na počtu skokových přechodů z FM fáze do AF fáze v nanodrátech FeRh. Pro přípravu nanodrátů byla použita metoda elektronové litografie. FM domény v nanodrátech byly zobrazeny pomocí mikroskopu magnetických sil a byla provedena měření elektrického transportu v různě orientovaných nanodrátech na substrátech s odlišnou šířkou povrchových teras. S rostoucí hustotou teras byl pozorován výrazný nárůst počtu skokových přechodů z FM fáze do AF fáze.
|
|
|
Magnetotransport properties of FeRh nanowires
Fabianová, Kateřina ; Dubroka, Adam (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
Iron-rhodium (FeRh) is a material undergoing a first order magnetic phase transition from antiferromagnetic (AF) to ferromagnetic (FM) phase which occurs when the material is heated above the transition temperature or by applying a sufficiently large magnetic field. This phase transition is accompanied by a significant change in entropy, magnetization and electric resistivity while the transition temperature is strongly dependent on the crystal stoichiometry, elemental substitution, pressure and in case of thin layers on the strain induced by the substrate. This work is focused on the study of magnetotransport properties of wires patterned from FeRh thin layers grown on substrates inducing different strain in the layer. One of the main effects studied in this work is the anisotropic magnetoresistance (AMR) demonstrated by a change of the resistance for different orientations of the magnetic moments in the material with respect to the electric current direction. The AMR was studied both in the FM and AF phase of FeRh. The AMR of the FM phase in the high temperature phase was measured and an unexpected behavior of the AMR of the residual FM phase of FeRh in the low temperature phase was discovered. A strong dependence of the AMR on the orientation of the measured segment with respect to the crystallographic directions of FeRh was explored.
|
|
|
Návrh systému pro online sledování automobilových závodů
Uhlíř, Vojtěch ; Čábelka, Miroslav (vedoucí práce) ; Štefanová, Eva (oponent)
Návrh systému pro online sledování automobilových závodů Abstrakt Bakalářská práce se zabývá analýzou současných webových informačních technologií z hlediska možnosti jejich využití pro tvorbu systému pro online sledování automobilových závodů. V úvodu jsou představeny a zhodnoceny existující systémy pro sledování závodů. Dále jsou představeny současné webové geoinformační technologie. V praktické části je na základě funkčních parametrů provedena srovnávací analýza těchto technologií se zaměřením na Google Maps API, OpenLayers a Leaflet. Hlavním výstupem je kompletní návrh univerzálního a modulárního systému pro online sledování automobilových soutěží, který splňuje aktuální požadavky motoristických organizací. Klíčová slova: web, GPS, Google Maps API, Leaflet, OpenLayers
|
host ::
RSS.