|
|
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.
|
|
|
Aplikace fokusovaného iontového a elektronového svazku v nanotechnologiích
Šamořil, Tomáš ; Mikulík, Petr (oponent) ; Jiruše, Jaroslav (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Systémy pracující současně s fokusovanými elektronovými a iontovými svazky jsou v dnešní době velmi důležitými nástroji v oblasti mikro- a nanotechnologií. Kromě zobrazování a analýzy vzorků je lze rovněž využít k litografii, jejíž aplikací jsou připravovány struktury požadovaného tvaru a rozměrů v mikrometrovém až nanometrovém měřítku. Práce nejprve pojednává o jedné z litografických metod – depozici indukované fokusovaným elektronovým nebo iontovým svazkem, u níž je hledáno optimální nastavení podmínek expozice a studována kvalita deponovaných kovových struktur z hlediska tvaru a prvkového složení. Následně je věnována pozornost i dalším typům litografických metod (elektronová, iontová), které jsou aplikovány k přípravě leptacích masek pro následné selektivní mokré leptání monokrystalického křemíku. Kromě optimalizace tohoto procesu je studováno využití leptaného povrchu Si např. pro pozdější selektivní růst kovových materiálů. U leptaných, tvarově a rozměrově definovaných 2D, resp. 3D struktur je studium v některých případech zaměřeno i na jejich funkční vlastnosti.
|
|
|
Interakce SNOM hrotu s blízkým elektromagnetickým polem vzniklým interferencí povrchových plazmonových polaritonů
Jakub, Zdeněk ; Břínek, Lukáš (oponent) ; Dvořák, Petr (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je výroba sond pro rastrovací optický mikroskop v blízkém poli (SNOM) a test jejich funkčnosti na interferenčních strukturách povrchových plazmonových polaritonů (PPP). Teoretická část se zabývá základními vlastnostmi PPP a principy jejich excitace a detekce. V experimentální části jsou vysvětleny metody chemického leptání hrotů, iontového naprašování tenkých vrstev (IBS) s možností depozice s asistenčním iontovým svazkem (IBAD) a vytváření apertury pomocí fokusovaného iontového svazku (FIB). Dále je proveden test funkčnosti vyrobených hrotů a naměřený signál blízkého pole je porovnán se signálem změřeným pomocí komerčně dostupných sond.
|
|
|
Advanced techniques of micro- and nanosystems fabrication for sensors
Márik, Marian ; Pekárek, Jan (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
The use of micro- and nanotechnologies is necessary in the development of advanced sensor systems. In this thesis few selected technologies were studied and tested on fabrication of creating two different systems for bioelectrical and electrochemical applications. For biolelectrical applications a chip with a pair of gold nanoelectrodes was designed and implemented. For electrochemical analysis a novel two electrode system was designed and realized, which should contribute by greater sensitivity and accuracy in amperometric detection compared with three-electrode systems in voltammetric analysis. The fabricated systems were tested and the results were discussed.
|
|
|
Magnetické vlastnosti materiálů založených na metastabilních vrstvách Fe-Ni
Křižáková, Viola ; Uhlíř, Vojtěch (oponent) ; Flajšman, Lukáš (vedoucí práce)
Metastabilní tenké vrstvy Fe78Ni22 na monokrystalickém substrátu Cu(100) jsou známy svou schopností strukturní a magnetické fázové přeměny indukované ozářením iontovým svazkem. Tato bakalářská práce se zabývá charakterizací magnetických vlastností vrstev Fe78Ni22 s důrazem na jejich anizotropní chování. V teoretické části je popsán analytický model popisující magnetické anizotropie v planárních strukturách a tenkých vrstvách i modifikace tohoto modelu pro systém Fe78Ni22/Cu(100). V experimentální části je nejprve podrobně prostudována anizotropie FeNi struktur transformovaných iontovým svazkem. Tyto vrstvy i struktury vykazují čtyřčetnou magnetickou anizotropii související s krystalovou bcc strukturou železa. Následně je ukázána možnost indukce uniaxiální anizotropie vhodnou strategií skenování iontovým svazkem během transformace. V poslední části práce je zjištěno nejvyšší laterální rozlišení magnetických struktur transformovaných fokusovaným iontovým svazkem a je připraven prototyp magnonického krystalu.
|
|
|
Studium vlastností povrchových plazmonových polaritonů na magnetických materiálech
Dvořák, Petr ; Schmidt, Eduard (oponent) ; Kalousek, Radek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá experimentálním studiem povrchových plazmonových polaritonu na nanostrukturách Au/Co/Au. Nanostruktury byly poipraveny pomocí elektronové litografie a fokusovaného iontového svazku. Pro detekci povrchových plazmonu bylo využito rastrovacího optického mikroskopu v blízkém poli. Na nim byla potvrzena závislost excitace plazmonu na polarizaci budicího svitla. Dále byla namioena vlnová délka plazmonu z interfereneního obrazce pro ruzné dielektrické funkce povrchu. Závirem jsou ukázany experimentální výsledky stáeení interfereneního obrazce v závislosti na vnijším magnetickém poli.
|
|
|
Magnetická transformace metastabilních vrstev fcc Fe/Cu(100) pomocí fokusovaného iontového svazku
Gloss, Jonáš ; Cháb, Vladimír (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Metastabilní tenké vrstvy paramagnetického, plošně centrovaného kubického (fcc) Fe připravené na monokrystalu Cu(100) jsou dobrými kandidáty pro tvorbu magnetických struktur pomocí fokusovaného iontového svazku díky jejich magnetické a strukturní fázové transformaci na feromagnetické, prostorově centrované (bcc) Fe po ozáření ionty. Problémem bylo, že tenké vrstvy čistého fcc Fe se spontánně transformují, když jejich tloušťka přesáhne 10 monovrstev. Tato hranice může být posunuta na 22 monovrstev, když se depozice Fe provede v atmosféře CO. Ukázali jsme, že je možné růst mnohem tlustší vrstvy pomocí legovaní s Ni, který stabilizuje fcc fázi. Zjistili jsme množství Ni, které je potřebné k stabilizaci nemagnetického, metastabilního fcc Fe a popsali jsme jeho závislost na tlaku v komoře během depozice ve fázovém diagramu, který ukazuje metastabilní region. Rovněž jsme ukázali, že stabilizující efekt zvýšeného tlaku v komoře se může odstranit pomocí saturace povrchu O a proto mohou být metastabilní vrstvy připraveny také v depozičních systémech s vyšším základním tlakem. Nakonec jsme ukázali tvorbu mikro- a nanostruktur ve 44 ML hrubých vrstvách Fe legovaného s Ni na Cu(100) pomocí fokusovaného iontového svazku.
|
|
|
Studium růstu metastabilních tenkých vrstev fcc Fe na Cu/Si(100) substrátech
Horký, Michal ; Cháb, Vladimír (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou epitaxně narostlých metastabilních paramagnetických vrstev Fe legovaných Ni na Cu/Si(100) substrátech za RT. Na povrch H-Si(100) bez nativního SiO2, který byl odstraněn leptáním v roztoku HF, anebo termální úpravou, byla pomocí molekulární svazkové epitaxe (MBE) provedena depozice Cu(100). Pravidelně uspořádané vrstvy mědi o tloušťce od 50 nm do 130 nm pak sloužily jako vhodný substrát pro depozici 44 ML paramagnetického Fe78Ni. Růst vrstev železa probíhal v CO atmosféře umožňující společně s niklem stabilizaci paramagnetických vrstev. Povrch požadovaných Fe-Ni struktur byl poté pomocí dopadu svazku iontů strukturně transformován a vlastnosti těchto ozářených vrstev byly poté charakterizovány pomocí MOKE. Dále pak byly elektronovou litografií na Si(100) vyrobeny specifické vzory, které po odstranění oxidu sloužily jako vhodná matrice pro tvorbu měděné mezivrtvy a pak i paramagnetického Fe78Ni22. Připravený Si(100), globálně i lokálně narostlé kovové vrstvy byly zkoumány pomocí technik LEED, XPS, AFM, AES, SEM a STM. Zaznamenané výsledky dokazují možnost přípravy paramagnetických vrstev na H-Si(100), na kterých lze po ozáření specifickou dávkou iontů vytvořit libovolné feromagnetické vzory na paramagnetickém pozadí.
|
|
|
Testing of the new UHV scanning electron microscope and design of its effusion cel
Šárközi, Rudolf ; Mach, Jindřich (oponent) ; Bábor, Petr (vedoucí práce)
This work focus on the development and the design of the effusion cell that is able to deposit different materials in downward orientation. The Cell itself should be placed into the ultra-vacuum microscope (UHV-SEM) developed in TESCAN company in the collaboration with Institute of Physical Engineering. Theoretical part is devoted to the description of the electron microscope and its, in the future installed, parts, which will be used for the preparation and the analysis of the nanostructures. In this work, the first measurements with the electron microscope are presented, and the influence of mechanical vibrations to image quality is discussed.
|
|
|
Elektrotransportní vlastnosti nanostruktur připravených metodou FIB
Ostřížek, Petr ; Kolíbalová, Eva (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá tvrobou nanostruktur a měřením jejich elektrotransportních vlastností. Pro tvorbu nanostruktur byly použity dvě základní metody - elektronová litografie spojená s naprašováním a fokusovaný iontový svazek ve spojení s depozicí z plynné fáze. U připravených nanostruktur - drátů byla pomocí čtyřbodové metody měřena volt-ampérová charakteristika, ze které se snadno získají hodnoty odporu materiálu. Zvoleným materiálem pro dráty připravené litografickými metodami byla slitina niklu a železa (permalloy). Materiál struktur připravených metodou depozice z plynné fáze pomocí fokusovaného iontového svazku byla platina.
|
host ::
RSS.