|
|
Laser spectroscopy of materials for spintronics
Brajer, Martin ; Němec, Petr (advisor)
In these diploma thesis magnetically ordered materials are studied with the prospect of their application in spintronics. Specifically, we investigated metallic alloy FeRh, which undergoes a magnetic phase transition from antife- romagnetic phase to feromagnetic one around 100◦ C. This phenomenon can be readily used in memory devices. Laser spectroscopy is used as a nondestructive method without need of any electrical contacts. Magnetic properties of FeRh are studied by magnetooptical effects including quadratic magnetic linear dichroism. The measured polarization rotations are of the order of miliradians, therefore, the detection is realized by an optical bridge. At first, we concentrated on discrimina- ting of various magnetooptical effects from each other. The second part is focused on the phase transition induced by different means. Firstly, by heating the whole sample, secondly by illuminating the sample locally by continuous laser.
|
|
|
Laser spectroscopy of materials for spintronics
Brajer, Martin ; Němec, Petr (advisor)
In these diploma thesis magnetically ordered materials are studied with the prospect of their application in spintronics. Specifically, we investigated metallic alloy FeRh, which undergoes a magnetic phase transition from antife- romagnetic phase to feromagnetic one around 100◦ C. This phenomenon can be readily used in memory devices. Laser spectroscopy is used as a nondestructive method without need of any electrical contacts. Magnetic properties of FeRh are studied by magnetooptical effects including quadratic magnetic linear dichroism. The measured polarization rotations are of the order of miliradians, therefore, the detection is realized by an optical bridge. At first, we concentrated on discrimina- ting of various magnetooptical effects from each other. The second part is focused on the phase transition induced by different means. Firstly, by heating the whole sample, secondly by illuminating the sample locally by continuous laser.
|
|
|
Magnetic properties of self-assembled FeRh nanomagnets
Motyčková, Lucie ; Fruchart, Olivier (referee) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (advisor)
Magnetické nanočástice a nanostrukturované materiály jsou velkým příslibem v mnoha oblastech, včetně biomedicíny, sanace životního prostředí nebo získávání energie. Proto neustále roste zájem o výzkum jejich jedinečných vlastností a vývoj uskutečnitelných výrobních postupů. Tato práce se zabývá metodou samouspořádávání, spočívající v povrchové precipitaci tenkých vrstev, za účelem výroby epitaxních polí nanoostrůvků ze slitiny FeRh na různých monokrystalických substrátech. Při tomto výrobním postupu zůstává zachována metamagnetická fázová přeměna nanoostrůvků. Morfologie a magnetické vlastnosti samouspořádaných nanomagnetů z FeRh jsou charakterizovány kombinací experimentálních technik a modelování, přičemž bylo zjištěno, že jejich rovnovážné tvary a magnetické uspořádání jsou navzájem propojeny. Kromě toho je navržena cesta pro získání volných nanočástic, která by mohla potenciálně umožnit využití metamagnetických nanostruktur v buněčných kulturách a biomedicíně obecně. Za tímto účelem jsou nanoostrůvky FeRh uvolňovány ze substrátu chemickým leptáním. Chování nanočástic a jejich reakce na teplotu a magnetické pole jsou studovány v kapalném prostředí. Metamagnetické vlastnosti separovaných nanočástic jsou charakterizovány pomocí vibrační magnetometrie.
|
|
|
Magneto-optical study of antiferromagnetic materials for spintronics
Kubaščík, Peter ; Němec, Petr (advisor) ; Výborný, Karel (referee)
The main goal of this thesis was to develop an experimental technique for investigation of ferromagnetic and antiferromagnetic materials using magneto-optical effects that are quadratic in magnetization. Using a prototype of 2-dimensional electromagnet, which enables to rotate magnetic field of constant magnitude in the sample plane, we were able to study spectral dependences and anisotropies of corresponding magneto-optical coefficients. In ferromagnetic semiconductor GaMnAs we revealed that the anisotropy of Voigt effect magneto-optical coefficient is strongly wavelength dependent - this coefficient can be both isotropic and anisotropic. Very strong anisotropy of this coefficient was observed for metallic FeRh in a ferromagnetic state. Finally, a new method that can be used to measure Voigt effect in antiferromagnetic state of FeRh was demonstrated.
|
|
|
Magneto-optical investigation of spintronic materials
Vojáček, Libor ; Flajšman, Lukáš (referee) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (advisor)
Magnetooptický Kerrův jev představuje užitečný nástroj pro zkoumání magnetických vlastností kovových povrchů. Jeho využití při měření procesu přepínání magnetizace vnějším magnetickým polem nám může poskytnout cennou informaci o magnetické anizotropii zkoumané látky. V předložené práci se zabýváme teoretickými aspekty procesu přepínání magnetizace a změny polarizace světla při odrazu od magnetických povrchů. Dále je popsána optická sestava založená na modulaci polarizace světla schopná měřit magnetooptické veličiny s vysokou citlivostí. Tento přístroj byl sestaven modifikací již existující, podobné optické sestavy. Funkčnost zařízení byla ověřena měřeními na tenkých magnetických vrstvách. Získaná data pomáhají odhalit vlastnosti tenkých metamagnetických vrstev z FeRh, materiálu s potenciálními aplikacemi pro spintroniku.
|
|
|
Effect of ion beam irradiation and annealing on magnetic properties of FeRh nanostructures
Zadorozhnii, Oleksii ; Turčan, Igor (referee) ; Staňo, Michal (advisor)
Fazový přechod prvního řádu z antiferomagnetického do feromagnetického stavu v Fe50Rh50 z něj činí vhodný materiál pro nové generace spinových elektronických zařízení s nízkou spotřebou. Tato práce se zabývá způsoby, jak lze teplotu fázového přechodu železo-rhodia (FeRh) lokálně ovlivnit pomocí fokusovaneho iontového svazku (FIB) a žíhání. FIB byl zvolen vzhledem k tomu, že slitina FeRh vykazuje magnetickou citlivost na stupeň jejího chemického uspořádání, což je charakteristické pro všechny slitiny feromagnetických a neferomagnetických kovů. Tepelné žíhaní umožňuje obnovení krystalografického uspořádání, a uvolnění mřižkových defektů a dislokací. Magnetické vzory byly vyrobeny za použití FIB na bázi galia a žíhány ve vakuu. Topografie a magnetické chování těchto iontově ozářených vzorů byly zkoumány pomocí mikroskopie atomárních a magnetických sil při různých teplotách, a ukázaly jasnou závislost mezi dávkou iontového záření a magnetickou odezvou ve stavu před a po žíhání.
|
|
|
Ultrafast laser spectroscopy of antiferromagnets
Saidl, Vít ; Němec, Petr (advisor) ; Kužel, Petr (referee) ; Hamrle, Jaroslav (referee)
This work is dedicated to the study of two antiferromagnetic materials that are suitable for use in spintronic devices. In series of FeRh samples we studied the transition temperature between the antiferromagnetic and ferromagnetic phases. We developed a method based on material optical response for a quick determination of this temperature, which enabled us to study with a spatial resolution of 1 μm a magnetic inhomogeneity of prepared samples.We also developed a method for a determination of the Néel temperature and the magnetization easy axis position in thin films prepared from compensated antiferromagnetic metal. We successfully applied this method on an uniaxial sample of CuMnAs and we discussed its applicability for a research of samples with a biaxial magnetic anisotropy.
|
|
|
Atomic structure of FeRh(001) surface
Ondračka, Václav ; Bábor, Petr (referee) ; Čechal, Jan (advisor)
Alloy of iron-rhodium, Fe50Rh50, shows a low-temperature metamagnetic phase transition between its antiferromagnetic and ferromagnetic state. A detailed description of this transition using the tools of surface analysis has not yet been done. This bachelor’s thesis focuses on preparation and characterisation of the alloy’s clean surface using X-ray photoemission spectroscopy and low-energy electron diffraction. A flat field correction and a diffraction measurement callibration is done using a sample with known crystal lattice in order to quantify the diffraction results.
|
|
|
Epitaxial growth and characterization of metamagnetic nanoparticles for biomedical applications
Motyčková, Lucie ; Gröger,, Roman (referee) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (advisor)
Magnetické nanočástice představují perspektivní prostředek pro široké množství biomedicínských aplikací v neustále se rozvíjejících oblastech diagnostiky a léčebné terapie. Využití magnetických nanočástic z metamagnetických materiálů by mohlo poskytnout výrazný přínos například z hlediska zlepšení ovladatelnosti biologických subjektů uvnitř lidského těla. Tato práce se zabývá růstovými mechanismy a magnetickými vlastnostmi nanočástic ze slitiny železa s rhodiem (FeRh) ukotvených na substrátu MgO. Slitina FeRh byla vybrána pro její specifickou fázovou přeměnu z antiferomagnetické do feromagnetické fáze nastávající v blízkosti pokojové teploty, což umožňuje ovládání magnetických vlastností nanočástic v teplotním rozsahu blízkém lidskému tělu. Prezentované nanostruktury jsou vyráběny magnetronovým naprašováním využívajícím přístup samouspořádání “bottom–up”. Morfologie a magnetické chování připravených nanostruktur jsou vyšetřovány pomocí mikroskopie atomových a magnetických sil, které umožňují získat prostorové rozložení feromagnetických a antiferomagnetických domén v jednotlivých nanoostrůvcích.
|
|
|
Laser spectroscopy of materials for spintronics
Brajer, Martin ; Němec, Petr (advisor) ; Jakubisová, Eva (referee)
In these diploma thesis magnetically ordered materials are studied with the prospect of their application in spintronics. Specifically, we investigated metallic alloy FeRh, which undergoes a magnetic phase transition from antife- romagnetic phase to feromagnetic one around 100◦ C. This phenomenon can be readily used in memory devices. Laser spectroscopy is used as a nondestructive method without need of any electrical contacts. Magnetic properties of FeRh are studied by magnetooptical effects including quadratic magnetic linear dichroism. The measured polarization rotations are of the order of miliradians, therefore, the detection is realized by an optical bridge. At first, we concentrated on discrimina- ting of various magnetooptical effects from each other. The second part is focused on the phase transition induced by different means. Firstly, by heating the whole sample, secondly by illuminating the sample locally by continuous laser.
|
guest ::
