Terahertzová a optická spektroskopie magneticky uspořádaných materiálů pro spintroniku

• Název práce v češtině: Terahertzová a optická spektroskopie magneticky uspořádaných materiálů pro spintroniku
• Název v anglickém jazyce: Terahertz and optical spectroscopy on magnetically ordered materials for spintronics
• Akademický rok vypsání: 2021/2022
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Lukáš Nádvorník, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 28.07.2021
• Datum zadání: 28.07.2021
• Datum potvrzení stud. oddělením: 30.09.2021

Zásady pro vypracování

Náplní navrhované práce je spektroskopie v terahertzovém (THz) a optickém frekvenčním oboru materiálů atraktivních pro současný spintronický výzkum. Využití THz časově rozlišených spektroskopických metod na magneticky uspořádaných materiálech si získává stále větší vědeckou pozornost, protože umožňuje studium fundamentálních spintronických jevů (např. magnetorezistence, Hallovy či tepelné transportní jevy) bezkontaktní cestou a s časových rozlišením v řádu desítek či stovek femtosekund. Zároveň díky překryvu s frekvenční škálou množství základních excitací v pevných látkách (elektronový rozptyl, fononové a magnonové rezonance v antiferomagnetech a tenkých ferromagnetických vrstvách, či spin-orbitální interakce) lze pozorovat přidružené spintronické jevy v rezonančních podmínkách. Kombinací s optickou laserovou spektroskopií lze experimentální škálu rozšířit i o optické excitace. Studovanými materiály budou především magnetické tenké vrstvy feromagnetického (na bázi např. Co, Ni, Fe a jejich slitiny), ferimagnetického (na bázi YIG) a antiferomagnetického uspořádání (např. Fe2O3, materiály bez inverzní krystalické symetrie jako např. CuMnAs, Mn2Au, nebo s nekolineárním uspořádáním momentů např. Mn3GaN), eventuálně ve spojení s těžkými kovy s vysokou spin-orbitální interakcí (např. Pt, W, Au). Součástí dizertační práce bude vývoj a implementace nových experimentálních uspořádání a spektroskopických metod především v THz frekvenčním oboru.

Seznam odborné literatury

[1] J. M. D. Coey, Magnetism and Magnetic Materials (Cambridge University Press, Cambridge, 2010).
[2] S. L. Dexheimer, Terahertz Spectroscopy: Principles and Applications (CRC Press, Boca Raton, 2017).
[3] H. Kronmuller, S. Parkin, Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials (Wiley-Interscience, 2007).
[4] S. Maekawa, Spin Current, 1st ed (Oxford University Press, Oxford, 2012).
[5] T. Shinjō, Nanomagnetism and Spintronics (Elsevier, Amsterdam, New York, 2009).
[6] Vybraná časopisecká literatura.