Mikrostruktura a vlastnosti tenkých vrstev multiferroických komplexních oxidů připravených pomocí metody pulzní laserové depozice

• Název práce v češtině: Mikrostruktura a vlastnosti tenkých vrstev multiferroických komplexních oxidů připravených pomocí metody pulzní laserové depozice
• Název v anglickém jazyce: Microstructure and properties of multiferroic complex oxide thin films prepared by pulsed laser deposition method
• Klíčová slova: multiferroika, rtg. difrakce, rtg. reflektometrie
• Klíčová slova anglicky: multiferroics, x-ray diffraction, x-ray reflectivity
• Akademický rok vypsání: 2022/2023
• Typ práce: rigorózní práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Milan Dopita, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 02.05.2023
• Datum zadání: 02.05.2023
• Datum potvrzení stud. oddělením: 02.05.2023
• Datum a čas obhajoby: 28.06.2023 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 02.05.2023
• Datum odevzdání tištěné podoby: 02.05.2023
• Datum proběhlé obhajoby: 28.06.2023

Zásady pro vypracování

1. Studium doporučené odborné literatury, literaturní rešerže, teorie rozptylu RTG záření, teoretické modely růstu vrstev připravených metodou pulzní laserové depozice.
2. Ex-situ měření rentgenové refletivity, rtg. difrakce a GISAXS pro sadu vzorků tenkých polykristalických vrstevnatých sytémů. V první fázi detailní studium a popis růstu Pt elektrody, následně studium LuFeO vrstev.
3. Fitování změřených dat. Určení fázového složení vstev. Určení tloušťky vrstev, jejich drsnosti a hloubkového profilu střední elektronové hustoty z naměřených reflektivitních křivek.
4. In-situ měření rtg. difrakce a reflektivity během PLD růstu vrstev.

Seznam odborné literatury

[1] V. Valvoda, M. Polcarová, P. Lukáč: Základy strukturní analýzy, Karolinum, Praha, 1992
[2] Pietsch, U., Holý, V., & Tilo Baumbach. (2004). High-resolution X-ray scattering from Thin Films and Lateral Nanostructures (Second). New York: Springer.
[3] Als-Nielsen, J., & McMorrow, D. (2001). Elements of Modern X-Ray Physics. New York: Wiley.
[4] Fewster, P. F., Andrew, N. L., Holý, V., & Barmak, K. (2005). X-ray diffraction from polycrystalline multilayers in grazing-incidence geometry: Measurement of crystallite size depth distribution. Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 72(17), 174105. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.174105
[5] V. Holý, T. Baumbach, Phys. Rev. B 49, 10668-10676 (1994).

Předběžná náplň práce

Cílem práce je studium mikrostruktury, reálné struktury a kinetiky růstu tenkých multiferroických vrstev připravených metodou pulzní laserové depozice v LuFeO systému, s použitím ex-situ a in-situ rentgenografických rozptylových metod; rentgenové reflektivity (XRR), difrakce rentgenového záření (XRD) a maloúhlového rozptylu rtg. záření v nekoplanární geometrii (GISAXS). Korelace mikrostrukturních parametrů získaných pomocí rtg. rozptylových metod, mikroskopických analýz – skenovací elektronové mikroskopie (SEM), transmisní elektronové mikroskopie (TEM) a mikroskopie atomárních sil (AFM) a magnetometrie s parametry přípravy vrstev. Studium a popis vlivu morfologie a mikrostruktury vrstev na jejich multiferroické vlastnosti.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

The aim of the work is the study of microstructure, real structure and growth kinetics of multiferroic thin films prepared by pulsed laser deposition (PLD) method in LuFeO system with the use of ex-situ and in-situ x-ray scattering methods; x-ray reflectivity (XRR), x-ray diffraction (XRD), and grazing incidence small angle x-ray scattering (GISAXS). Correlation of the microstructural parameters obtained from the x-ray scattering methods, microscopic analyses – scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and atomic force microscopy (AFM) and magnetometric measurements with layer deposition parameters. Study and description of the influence of morphology and microstructure of the layers on their multiferroic properties.