|
|
Design of the apparatus for the measurement of the magnetic properties of the micro and nanostructures
Flajšman, Lukáš ; Dubroka, Adam (referee) ; Spousta, Jiří (advisor)
This bachelor's thesis deals with magneto-optic effects with special aim for magneto-optic Kerr effect. Presented description allows us to quantify magneto-optical observables on the basis of measuring the light intensity after the reflection from sample surface. Consequently, we use a simple physical model to unriddle the origin of the optical anisotropy induced by the external magnetic field. In the part, that deals with the design of an aparatus for measuring magneto-optical Kerr effect in longitudinal conformation, we provide necessary information to define a device capable of measuring magneto-optic observables in micro/nano scale. Last chapter i aimed to the achieved results on the thin Co films and on magnetic vortices with lateral dimensions of 1 m.
|
|
|
Magneto-optical imaging and analysis of magnetic domain microstructures
Molnár, Tomáš ; Wojewoda, Ondřej (referee) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (advisor)
Magnetooptické jevy popisují interakci polarizovaného světla s magnetizovaným médiem. I když byla objevena téměř před dvěma stoletími, díky své vysoké citlivosti a všestrannosti je magnetooptika široce využívaným nástrojem pro magnetickou charakterizaci. Například umožňuje vizualizaci doménové struktury v magnetických strukturách pomocí širokoúhlého magnetooptického mikroskopu. Většina výzkumných prací v této oblasti využívá jevů lineárních v magnetizaci k zobrazování domén ve feromagnetických materiálech, kde se měří optický kontrast pro oblasti s opačnou orientací magnetizace. Nedávno bylo prokázáno, že i antiferomagnetické materiály lze studovat pomocí kvadratických magnetooptických jevů (Voigtův jev), což umožňuje vizualizovat oblasti s různou orientací spinové osy. V této práci jsme provedli základní studii magnetických tenkých vrstev a mikrostruktur pomocí magnetooptické mikroskopie s využitím lineárních a kvadratických efektů. Současně byly interpretovány konfigurace magnetizace spojitých a strukturovaných magnetických tenkých vrstev v mikroskopickém měřítku s využitím metod zpracovávání obrazu vyvinutých v této práci, vedoucím ke kvantitativní vektorové magnetometrii. Nakonec, byla provedena studie koexistence feromagnetických a antiferomagnetických fázových domén v FeRh užitím magnetooptické mikroskopie.
|
|
|
Infrared magneto-spectroscopy of Bi2Te3 topological insulator
Mohelský, Ivan ; Výborný, Karel (referee) ; Orlita, Milan (advisor)
Tato práce se zabývá charakterizací topologického izolátoru Bi2Te3, materiálu s nevodivými stavy v objemu, ale jedním vodivým pásem na povrchu. Tento materiál je zkoumán již přes 60 let, ale i přes to není jeho objemová pásová struktura úplně objasněna, obzvláště charakter zakázaného pásu je stále předmětem diskuze. V této práci jsou prezentovány výsledky infračervené spektroskopie na Landauových hladinách v magnetickém poli až do 34 T, doplněné elipsometrickým měřením mimo magnetické pole. Výsledky těchto měření by měli pomoci vyjasnit některé vlastnosti zakázaného pásu. Pozorovaná optická odezva odpovídá polovodiči s přímým zakázaným pásem, ve kterém se nosiče náboje chovají jako Diracovské hmotné fermiony. Šířka zakázaného pásu za nízkých teplot byla určena jako Eg = (175±5) meV a samotný zakázaný pás se nachází mimo trigonální osu, tím pádem se v první Brillouinově zoně vyskytuje 6 krát nebo 12 krát.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
Optical study of magnetic anisotropy of ferromagnetic thin films
Hovořáková, Kristýna ; Schmoranzerová, Eva (advisor) ; Kašpar, Zdeněk (referee)
This work deals with the comparison of magneto-transport and magneto- optical methods for magnetic anisotropy measurements on a GaMnAs semicon- ductor. We performed measurements in the magnetotransport setup, and we determined the anisotropic constants from the study of the planar Hall effect. In the magneto-optical setup we studied the Voigt effect and from the obtained results we estimated the magnetic anisotropy of the sample. Our measurements have shown that both methods give analogous results. However, the use of the magnetooptical method has its limitations, which are reflected in the data processing itself. If the optical signal contains a contribution of non-magnetic origin, the analysis fails. At the end of the work we proposed a modified method of data analysis which managed to improve the obtained results. 1
|
|
|
Investigation of magnetization dynamics in GaMnAs by ultrafast laser spectroscopy
Tesařová, Naďa ; Němec, Petr (advisor) ; Ferguson, Andrew (referee) ; Antoš, Roman (referee)
i Abstract: This doctoral thesis is dedicated to the study of magnetization dynamics in ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As using magneto-optical (MO) spectroscopy methods. The character of the magnetization dynamics after the impact of the laser pulse was investigated under different experimental conditions in an extensive set of optimized (Ga,Mn)As samples with Mn doping ranging from 1.5% to 14%. The thorough analysis of the measured MO signal enabled us to develop a new method that can be used to determine the laser pulse-induced real-space magnetization trajectory without any numerical modelling. Moreover, the investigation of the measured MO signals allowed us to determine the basic micromagnetic properties of (Ga,Mn)As, such as the magnetic anisotropy, the Gilbert damping or the spin stiffness. In addition to this, we found out that the light-induced magnetization precession can be caused by three distinct mechanisms - the sample heating due to the energy transfer from the laser pulses, the angular momentum transfer from the circularly polarized photons, and the influence of the non-equilibrium hole polarization induced by the relativistic spin-orbit interaction. The first of these mechanisms is rather well known but the two remaining ones, which are the optical analogues of the spin-transfer torque...
|
|
|
Investigation of spin structure and dynamics in magnetically ordered thin films
Janda, Tomáš ; Němec, Petr (advisor) ; Hamrle, Jaroslav (referee) ; Reiss, Günter (referee)
Title: Investigation of spin structure and dynamics in magnetically ordered thin films Author: Tomáš Janda Abstract: This thesis is devoted to the development of methods for imaging and ultrafast manipulation of magnetic textures, such as magnetic domains and domain walls (DWs), and to the investigation of the corresponding magnetiza- tion dynamics. We focused on techniques that are, besides ferromagnets (FMs), applicable also to antiferromagnets (AFs), in particular, AF thin films. The employed excitation techniques were mostly based on direct or indirect effects of ultrashort laser pulses. We studied the DW motion induced by a transfer of angular momentum from circularly polarized femtosecond laser pulses in a FM GaMnAsP and we found that the observed macroscopic DW displacement is only possible due to its inertia. In a distinct experiment, picosecond current pulses were generated by an absorption of the ultrashort laser pulses in a verti- cal PIN diode-based photoconductive switch and used to excite a magnetic film deposited directly on top of the diode. For imaging of AF domain patterns, we developed a simple table-top laser-scanning technique, which is based on a magneto-thermoelectric response of the AF textures in the presence of a local laser-induced heating. We first used the method to image the...
|
|
|
Magneto-optical imaging and analysis of magnetic domain microstructures
Molnár, Tomáš ; Wojewoda, Ondřej (referee) ; Arregi Uribeetxebarria, Jon Ander (advisor)
Magnetooptické jevy popisují interakci polarizovaného světla s magnetizovaným médiem. I když byla objevena téměř před dvěma stoletími, díky své vysoké citlivosti a všestrannosti je magnetooptika široce využívaným nástrojem pro magnetickou charakterizaci. Například umožňuje vizualizaci doménové struktury v magnetických strukturách pomocí širokoúhlého magnetooptického mikroskopu. Většina výzkumných prací v této oblasti využívá jevů lineárních v magnetizaci k zobrazování domén ve feromagnetických materiálech, kde se měří optický kontrast pro oblasti s opačnou orientací magnetizace. Nedávno bylo prokázáno, že i antiferomagnetické materiály lze studovat pomocí kvadratických magnetooptických jevů (Voigtův jev), což umožňuje vizualizovat oblasti s různou orientací spinové osy. V této práci jsme provedli základní studii magnetických tenkých vrstev a mikrostruktur pomocí magnetooptické mikroskopie s využitím lineárních a kvadratických efektů. Současně byly interpretovány konfigurace magnetizace spojitých a strukturovaných magnetických tenkých vrstev v mikroskopickém měřítku s využitím metod zpracovávání obrazu vyvinutých v této práci, vedoucím ke kvantitativní vektorové magnetometrii. Nakonec, byla provedena studie koexistence feromagnetických a antiferomagnetických fázových domén v FeRh užitím magnetooptické mikroskopie.
|
|
|
Investigation of spin structure and dynamics in magnetically ordered thin films
Janda, Tomáš ; Němec, Petr (advisor) ; Hamrle, Jaroslav (referee) ; Reiss, Günter (referee)
Title: Investigation of spin structure and dynamics in magnetically ordered thin films Author: Tomáš Janda Abstract: This thesis is devoted to the development of methods for imaging and ultrafast manipulation of magnetic textures, such as magnetic domains and domain walls (DWs), and to the investigation of the corresponding magnetiza- tion dynamics. We focused on techniques that are, besides ferromagnets (FMs), applicable also to antiferromagnets (AFs), in particular, AF thin films. The employed excitation techniques were mostly based on direct or indirect effects of ultrashort laser pulses. We studied the DW motion induced by a transfer of angular momentum from circularly polarized femtosecond laser pulses in a FM GaMnAsP and we found that the observed macroscopic DW displacement is only possible due to its inertia. In a distinct experiment, picosecond current pulses were generated by an absorption of the ultrashort laser pulses in a verti- cal PIN diode-based photoconductive switch and used to excite a magnetic film deposited directly on top of the diode. For imaging of AF domain patterns, we developed a simple table-top laser-scanning technique, which is based on a magneto-thermoelectric response of the AF textures in the presence of a local laser-induced heating. We first used the method to image the...
|
guest ::
