|
|
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.
|
|
|
Optical and magneto-optical spectroscopy of materials with antiferromagnetic interaction
Križanová, Katarína ; Zázvorka, Jakub (vedoucí práce) ; Čermák, Petr (oponent)
Název práce: Optická a magnetooptická spektroskopia materiálov s antifero- magnetickou interakciou Autor: Bc. Katarína Križanová Katedra: Fyzikální ústav UK Vedoucí diplomové práce: RNDr. Jakub Zázvorka, Ph.D., Fyzikální ústav UK Abstrakt: Jedným z ciel'ov výskumu v oblasti spintroniky je dosiahnutie účinnej vonkajšej kontroly magnetických momentov. Nekolineárne antiferomagnety v antiperovskitej štruktúre, povedzme Mn3NiN, vykazujú piezomagnetický jav. Vd'aka tomuto javu nachádzame využitel'nost' spomínaných materiálov. Bez pnutia vykazujú tieto materiály nulový celkový magnetický moment. Nerovnakost' mriežkovej konštanty medzi tenkou vrstvou a substrátom, na kto- rom je nanesený tenký film, vedie ku pnutiu vo vzorke a je možné zaznamenat' celkový nenulový magnetický moment. Spektroskopia magneto-optického Kerrovho javu sa využíva pri štúdiu neko- lineárnych magnetických tenkých vrstiev. Štúdium javu pre dva rôzne substráty s vznikajúcim opačným smerom pnutia, ktoré ovplyvní i magnetické usporiada- nie antiperovskitov je robené s ohl'adom na teplotu vzorky. Výsledky preukazujú porovnatel'né spektrálne závislosti s opačným znamienkom Kerrovho javu, čo je spôsobené opačným smerom celkových magnetických momentov. Elipsometrické...
|
|
|
Studium terahertzového záření emitovaného pomocí spintronických jevů
Jechumtál, Jiří ; Nádvorník, Lukáš (vedoucí práce) ; Kašpar, Zdeněk (oponent)
Efektivní emise pikosekundových terahertzových (THz) pulzů využitím optických fem- tosekundových pulzů je základem THz spektroskopie v časové doméně. Nedávné studie ukázaly, že ultrarychlá optická excitace tenkých kovových magnetických multivrstev vede k efektivní emisi THz pulzů pomocí konverze spinového proudu na elektrický proud. Tato práce se zaměřuje na určení absolutní emise a efektivity konverze spintronických emitorů od několika producentů. Ze srovnání plyne, že lze dosáhnout efektivity srovnatelné s vysoce optimalizovanými spintronickými emitory využitím růstových možností v rámci Matematicko-fyzikální fakulty UK. Práce zároveň demonstruje výrazný vliv kvality roz- hraní na propustnost ultrarychlých spinových proudů. Na závislosti emise na fluenci op- tické excitace je pozorován saturační efekt, který definuje vhodné podmínky excitace pro škálování THz emise do vyšších elektrických polí. Pozorovaná spektrální závislost emise na fluenci doplňuje diskuzi o podstatě vzniku ultrarychlých spinových proudů. 1
|
|
|
Magneto-optical study of antiferromagnetic materials for spintronics
Kubaščík, Peter ; Němec, Petr (vedoucí práce) ; Výborný, Karel (oponent)
Hlavným cieľom tejto práce bolo vyvinúť experimentálnu techniku na štúdium feromagnetických a antiferomagnetických materiálov využitím magneto-optických javov kvadratických v magnetizácií. Využitím prototypu 2-dimenzionálneho elektromagnetu, ktorý umožňuje točiť magnetickým poľom konštantnej veľkosti v rovine vzorku, sme boli schoppný študovať spektrálnu závislosť a anizotropiu príslušných magneto-optických koeficientov. Vo feromagnetickom polovodiči GaMnAs sme zistili, že anizotropia koeficientu Voigtovho javu je silne závislá na vlnovej dĺžke - tento koeficient môže byť izotropný aj anizotropný. Veľmi silná anizotropia tohto koeficientu bola pozorovaná pre kov FeRh vo feromagnetickom stave. Na záver bola demonštrovaná nová metóda, ktorá umožňuje merať Voigtov jav v antiferomagnetickom stave FeRh.
|
|
|
Theory of spin-dependent transport in magnetic solids
Wagenknecht, David ; Turek, Ilja (vedoucí práce) ; Minár, Ján (oponent) ; Šipr, Ondřej (oponent)
dizertační práce Teorie spinově závislého transportu v magnetických pevných látkách David Wagenknecht Katedra fyziky kondenzovaných látek, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova 2019 Teoretický a ab initio popis skutečného chování materiálů je náročný a často je zanedbávána kombinace různých rozptylových mechanismů nebo jevy související s teplotou. A to i přesto, že reálné experimentální vzorky obsahují nečistoty a nová elektronika musí fungovat při nenulových teplotách. Abychom se s tímto vypořádali, věnujeme se v dizertaci " alloy analogy" modelu a jeho začlenění do plně relativistických výpočetních kódů založených na " tight-binding linear-muffin-tin orbital" metodě s koherentní potenciálovou aproximací. Díky spolehlivosti a numerické efektivitě našeho přístupu z prvních principů s ním následně studujeme objemové pevné látky a jejich spintronické aplikace. Sjednocený popis fononů, magnonů a chemických příměsí vede na shodu s literaturou pro teplotně závislý elektrický transport (podélná vodivost a anomální Hallův jev) a rozptylové mechanismy jsou vysvětleny na základě elektronové struktury. Získané výsledky jsou využity pro identifikaci defektů v reálných vzorcích, navíc...
|
|
| |
|
|
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)
|
host ::
RSS.