Studium magnetické anizotropie tenkých vrstev feromagnetů pomocí optických metod

• Název práce v češtině: Studium magnetické anizotropie tenkých vrstev feromagnetů pomocí optických metod
• Název v anglickém jazyce: Optical study of magnetic anisotropy of ferromagnetic thin films
• Klíčová slova: magneto-optika, magneto-transport, Voigtův jev, planární Hallův jev, GaMnAs
• Klíčová slova anglicky: magneto-optics, magneto-transport, Voigt effect, planar Hall efect, GaMnAs
• Akademický rok vypsání: 2018/2019
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Eva Schmoranzerová, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 12.11.2018
• Datum zadání: 16.11.2018
• Datum potvrzení stud. oddělením: 17.01.2019
• Datum a čas obhajoby: 12.09.2019 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 19.07.2019
• Datum odevzdání tištěné podoby: 19.07.2019
• Datum proběhlé obhajoby: 12.09.2019
• Oponenti: Mgr. Zdeněk Kašpar, Ph.D.
• Konzultanti: RNDr. Tomáš Janda

Zásady pro vypracování

Cílem této bakalářské práce bude sestavení experimentálního uspořádání, které umožní určení magnetické anizotropie tenkých vrstev feromagnetů pomocí magneto-optických a magneto-transportních metod. Práce navazuje na experimenty provedené v rámci předchozího studia v Laboratoři magnetooptické charakterizace KCHFO [1]. Experiment bude rozšířen o detekci tzv. planárního Hallova jevu, který je elektrickým protějškem MO Voigtova jevu, využitém v předchozí práci. Kombinované elektro-optické uspořádání bude otestováno za nízkých teplot na vzorcích feromagnetického polovodiče GaMnAs, obě metody budou detailně srovnány, a získané výsledky budou použity ke kvantitativnímu určení anizotropních konstant. Podle časových možností bude metoda otestována i v uspořádání za pokojové teploty, které umožní vysokou mechanickou stabilitu vzorku nutnou pro implementaci prostorově rozlišeného experimentu.

Seznam odborné literatury

1.W. Wohlrath, Magneto-optická charakterizace spintronických materiálů, bakalářská práce, MFF UK, Praha, 2018.
2.J. Kimák, Charakterizace dvoudimenzionálního elektromagnetu, bakalářská práce, MFF UK, Praha, 2017.
3.A. K. Zvezdin, V. A. Kotov, Modern Magnetooptics and Magnetooptical Materials, Institute of Physics Publishing, Bristol/Philadelphia, 1997.
4.4. J. M. D. Coey, Magnetism and Magnetic Materials, Cambridge University Press, Cambridge 2010
5.Časopisecká literatura

Předběžná náplň práce

Spintronika je odvětví elektroniky, které využívá spin nosičů náboje k práci s informacemi. V současné době tvoří základ většiny spintronických součástek tenké vrstvy feromagnetických materiálů (např. Co, NiFe, CoFeB…). Vlastnosti vrstev o tloušťce jednotek nanometrů se zásadně liší od chování objemového materiálu, a jejich určování je výrazně komplikovanější. Jedním z hlavních parametrů feromagnetických vrstev je jejich magnetická anizotropie – tzn. závislost magnetizace na význačných směrech ve struktuře. Určování magnetické anizotropie pomocí standardních metod (VSM, SQUID, magneto transport…) neumožňuje dosáhnout prostorového rozlišení, které je v prototypových součástkách zásadní. Toho však lze docílit využitím tzv. magneto-optických (MO) metod, založených na změně polarizačního stavu světla po odrazu/průchodu magnetickým materiálem. Tyto magneto-optické jevy mají navíc analogii v jevech magneto-transportních, což umožňuje jejich přímé srovnání se standardním typem transportní charakterizace.