Simulations of the magnetic domains dynamics in antiferromagnetic CuMnAs

• Název práce v češtině: Simulace dynamiky magnetických domén v antiferromagnetu CuMnAs
• Název v anglickém jazyce: Simulations of the magnetic domains dynamics in antiferromagnetic CuMnAs
• Klíčová slova: atomistická spinová dynamika|magnetické domény|CuMnAs|antiferomagnet
• Klíčová slova anglicky: ATOMISTIC SPIN DYNAMICS|CuMnAs|antiferromagnet|magnetic domains
• Akademický rok vypsání: 2022/2023
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Petr Němec, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 10.01.2023
• Datum zadání: 10.01.2023
• Datum potvrzení stud. oddělením: 14.02.2023
• Datum a čas obhajoby: 05.09.2023 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 20.07.2023
• Datum odevzdání tištěné podoby: 20.07.2023
• Datum proběhlé obhajoby: 05.09.2023
• Oponenti: Mgr. Vladislav Pokorný, Ph.D.
• Konzultanti: Ing. Jakub Železný, Ph.D.

Zásady pro vypracování

V antiferromagnetickém materiálu CuMnAs bylo experimentálně demonstrováno přepínání magnetického uspořádání pomocí elektrických proudů a optických pulzů, které se projevuje změnami elektrického odporu. Toto přepínání je zajímavé pro obor spintroniky a mohlo by být v budoucnu použito pro různá mikroelektronická zařízení, například paměti. Původ tohoto přepínání ale není znám. Z experimentálních měření je zřejmé, že důležitou roli zde hrají antiferromagnetické domény, které se působením tepla rozpadají na malé domény. Není ale jasný původ tohoto rozpadu, a hlavně důvod pomalé relaxace malých domén zpět na velké.

Tato práce se bude zabývat mikromagnetickými simulacemi dynamiky magnetických domén v antiferromagnetu CuMnAs. Tyto simulace se budou zaměřovat zejména na proces relaxace malých domén na velké. Cílem je určit, jestli lze pomalou relaxaci pozorovanou v experimentech vysvětlit pouze pomocí magnetických vlastností samotného materiálu.

Řešení bakalářské práce bude probíhat v rámci společné laboratoře OptoSpintroniky Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy a Fyzikálního ústavu Akademie věd, v.v.i., kde je zaměstnán konzultant práce Ing. Jakub Železný, Ph.D.

Seznam odborné literatury

[1] O. Eriksson and A. Bergman and L. Bergqvist and J. Hellsvik, Atomistic Spin Dynamics, Oxford University Press (2017)
[2] D. Jiles, Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, CRC press (2015)
[3] Z. Kašpar a kol., Quenching of an antiferromagnet into high resistivity states using electrical or ultrashort optical pulses, Nature Electronics 4, 37 (2021)