|
|
Spatial confinement effects in metamagnetic nanostructures
Jaskowiec, Jiří ; Klapetek, Petr (referee) ; Uhlíř, Vojtěch (advisor)
Silné prostorové omezení materiálů způsobuje jejich nové vlastnosti, které mohou najit uplatnění v mnoha vědeckých i technických odvětvích. Snaha zmenšit velikosti součástek, zvětšit hustotu zápisu a zefektivnit procesy je současným trendem elektronického průmyslu. V této práci je studován vliv prostorového omezení na vlastnosti metamagnetického železo-rhodia (FeRh) během fázové přeměny. FeRh je materiál vykazující fázovou přeměnu prvního druhu mezi antiferomagnetickou a feromagnetickou fází. Metodou mikroskopie magnetických sil v magnetickém poli kolmém na rovinu vzorku je zobrazeni a analyzována struktura fázových domén behem fázové přeměny. Kvantitativní analýza naměřených dat je provedena užitím výškové korelační funkce a její výsledky jsou porovnány pro různé velikosti struktur a tloušťky tenkých vrstev.
|
|
|
Magnetotransport properties of FeRh nanowires
Fabianová, Kateřina ; Dubroka, Adam (referee) ; Uhlíř, Vojtěch (advisor)
Železo-rhodium (FeRh) je látka procházející magnetickou fázovou přeměnou prvního druhu z antiferomagnetické (AF) do feromagnetické (FM) fáze, ke které dochází při zahřátí materiálu nad teplotu fázové přeměny nebo působením dostatečně velkého magnetického pole. Tato fázová přeměna je mimo jiné provázena výraznou změnou entropie, magnetizace a elektrického odporu, přičemž její tvar a poloha teploty přeměny je silně závislá na stechiometrii krystalu, na příměsích, tlaku a v případě tenkých vrstev na napjatosti vrstvy způsobené substrátem. Tato práce se zaměřuje na studium magnetotransportních vlastností drátů připravených z tenkých FeRh vrstev rostlých na substrátech indukujících různou napjatost vrstvy. Jedním z hlavních jevů studovaných v této práci je anizotropní magnetorezistance (AMR) projevující se změnou odporu pro různé natočení magnetických momentů v látce vůči směru elektrického proudu. AMR byla studována jak ve FM fázi, tak i v AF fázi FeRh. Byla změřena hodnota AMR ve vysokoteplotní FM fázi a objeveno neočekávané chování AMR ve zbytkové FM fázi v nízkoteplotním stavu. Dále byla pozorována výrazná závislost AMR na orientaci měřených segmentů vůči krystalografickým směrům FeRh.
|
|
|
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.
|
|
|
Magnetic force microscopy and transport properties of metamagnetic nanostructures
Jaskowiec, Jiří ; Vaňatka, Marek (referee) ; Uhlíř, Vojtěch (advisor)
Iron-rhodium (FeRh) is a material featuring a first-order phase transition between antiferomagnetic (AF) and feromagnetic (FM) phases. The phase transition is symmetric with respect to the direction of transition in bulk FeRh and FeRh thin films. The bachelor thesis focuses on the properties of mesostructures of sub-micron size, where asymmetry between the AF-FM and FM-AF transitions has been recently discovered using electrical transport measurements dependent on temperature. The phase domain structure of FeRh mesostructures during the phase transition is visualized by magnetic force microscopy (MFM) in an out-of-plane magnetic field. Quantitative analysis of the measured magnetic signal reveals the effect of structure size on supercooling of the FM phase and abrupt increase of the AF phase during the FM-AF transition.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Regelation of patterned ground in the High Tatras.
Pechačová, Blanka ; Křížek, Marek (advisor) ; Voják, Karel (referee)
Regelation (freeze-thaw cycles) is the collective term used for a process of alternate freezing and thawing of water and solutions into the soil or bedrock. The series of geomorphological and pedological processes such as migration of soil water, formation of segregated ice or frost heaving, is connected with regelation. Condition of freezing-thawing process is a phase transition of water that leads to an important phenomenon - a release or consumption of latent heat. This phenomenon can be observed from the data obtained by measuring the temperature in the soil profile. In the present bachelor thesis, here are investigated sites of sorted patterned ground (Hincovo pleso, Lučné sedlo) and earth hummocks (Kopské sedlo) in the High Tatras for the purposes of the study regelation process. In addition to detailed description of the physical-geomorphological processes associated with phase changes of water in patterned groud, the main aim of the thesis is to set regelation cycles and their characteristics using different methods for determination of regelation on the basis of temperature measurements in patterned groug of the foregoing locations. The results indicate differences in regelation in the individual shapes within the locations, among the sites, but also between different types of patterned groud -...
|
|
|
Spectroscopic Study of the Dynamical Behavior and Interactions in Supramolecular and Macromolecular Systems
Radecki, Marek ; Hanyková, Lenka (advisor) ; Matějka, Libor (referee) ; Kronek, Juraj (referee)
Title: Spectroscopic Study of the Dynamical Behavior and Interactions in Supramolecular and Macromolecular Systems Author: Marek Radecki Department: Department of Macromolecular Physics Supervisor: Doc. RNDr. Lenka Hanyková, Dr., Department of Macromolecular Physics Abstract: In this thesis, the temperature-induced phase transition in liner polymer solutins and hydrogels of semi-interpenetrating (SIPNs) and interpenetrating (IPNs) polymer networks was studied with respect to various composition, network architecture and procedure. Thermoresponsive linear polymers based on poly(vinyl methyl ether) (PVME) in water and with terc-buthyl based additives, IPNs of polyacrylamide (PAAm), poly(N -isopropylacrylamide) (PNIPAm), poly(N - vinylcaprolactam) (PVCL) and IPNs and SIPNs of poly(N,N -diethylacrylamide) (PDEAAm) were investigated by the methods of nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), differential scanning calorimetry (DSC), optical microscopy (OM) and swelling experiments. The effect of polymer concentration and presence of additives on the dynamics during the phase separation as well as interactions between the water and the polymer in aqueous solutions of PVME and PVME/additives were established. The increasing content of hydrophilic PAAm component in SIPNs and IPNs shifts the transition toward...
|
|
|
Tunable materials and structures for terahertz spectral range
Skoromets, Volodymyr ; Kužel, Petr (advisor) ; Hlídek, Pavel (referee) ; Pashkin, Alexei (referee)
This thesis is devoted to an experimental study of dielectric properties of incipient fer- roelectrics. The terahertz time-domain spectroscopy was used to investigate the complex permittivity spectra in both single crystals and various strained thin film structures versus temperature and applied electric bias. Namely, it allowed characterizing the ferroelectric soft-mode dynamics and its coupling to a central mode. An electric-field tunability of bulk single crystals of SrTiO3 was determined up to room temperature for the first time. The phenomenon is governed by soft-mode stiffening under applied field. As an application we proposed and characterized a tunable one-dimensional photonic structure with a thin SrTiO3 plate inserted as a defect layer. The importance of the soft-mode dynamics was stressed also in the study of bulk high density KTaO3 ceramics. A systematic study was performed of a KTaO3 thin film and especially of a set of strained multilayers consisting of SrTiO3/DyScO3 bilayers grown on DyScO3 substrate. Strain-induced ferroelectric transition was observed in these films governed by the soft mode coupled to a lower-frequency relaxation. A general model was developed describing the whole family of the studied samples. Effect of the composition stoichiometry of SrTiO3 films grown on DyScO3 was...
|
|
|
Quantal and thermal phase transitions in atomic nuclei
Dvořák, Martin ; Cejnar, Pavel (advisor) ; Knapp, František (referee)
In this bachelor work phase transitions in atomic nuclei are studied. The main attention is paid to quantal phase transitions between nuclear ground states of different symmetry. First, the interacting boson model in its simplest version, IBM-1, is introduced. The correspondence between the IBM and the geometric model of nuclei is indicated and possible shapes of the nucleus in the ground state are introduced. In the next step, critical and degenerated critical points of the potential derived from the IBM-1 are investigated in detail, especially their dependence on parameter values of the potential. Degenerated critical points are classified using the catastrophe theory. The special values of potential parameters are found for which phase transitions of the first and second order occur. Finally, the possibility of substitution of the potential by canonical catastrophic functions in a vicinity of degenerated critical points is discussed.
|
guest ::
