Teoretický výzkum jevů a systémů pro spintroniku

• Název práce v češtině: Teoretický výzkum jevů a systémů pro spintroniku
• Název v anglickém jazyce: Theoretical investigation of phenomena and systems for spintronics
• Klíčová slova: elektronová teorie, magnetismus, spintronika
• Klíčová slova anglicky: electron theory, magnetism, spintronics
• Akademický rok vypsání: 2010/2011
• Typ práce: disertační práce
• Ústav: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Ilja Turek, DrSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 27.04.2012
• Datum zadání: 27.04.2012
• Datum potvrzení stud. oddělením: 27.04.2012
• Konzultanti: doc. RNDr. Karel Carva, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1) Seznámení se spintronikou.
2) Zvládnutí teoretických metod (relativistická teorie funkcionálu hustoty, rovnovážné a nerovnovážné Greenovy funkce).
3) Praktické zvládnutí metody TB-LMTO pro výpočty elektronové struktury a transportních vlastností spinově polarizovaných systémů.
4) Aplikace teoretických a numerických metod ke studiu aktuálních systémů a vlastností, srovnání s experimentem (bude upřesněno v průběhu studia), publikace výsledků.

Seznam odborné literatury

1) A. Gonis: Theoretical Materials Science (2000, Materials Research Society, Warrendale).
2) I. Turek, V. Drchal, J. Kudrnovský, M. Šob and P. Weinberger: Electronic Structure of Disordered Alloys, Surfaces and Interfaces (1997, Kluwer, Boston).
3) další publikace k tématu disertace (bude upřesněno v průběhu studia).

Předběžná náplň práce

Využití spinu elektronu k zápisu a uchování informace, využívající velmi tenkých magnetických vrstev, nanostruktur a multivrstev, vedlo v nedávné době ke vzniku nového oboru elektroniky, tzv. spintroniky. Její další rozvoj není myslitelný bez důkladného teoretického studia jak konkrétních materiálů (magnetické polovodiče, polokovové magnety), tak i nových vlastností a jevů (anomální a spinový Hallův jev, tunelovací anizotropní magnetorezistence, spinová difúze a tlumení, atd.). Náplní práce bude vývoj a aplikace moderních teoretických metod (relativistická teorie funkcionálu hustoty, rovnovážné a nerovnovážné Greenovy funkce) na vybrané systémy a jejich fyzikální vlastnosti.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Spintronics denotes a new research field related to recording and storage of magnetic information, based on electron spin and ultrathin magnetic films, nanostructures and multilayers. Future development of the field requires deep theoretical study of specific materials (magnetic semiconductors, halfmetallic magnets) as well as of novel properties and phenomena (anomalous and spin Hall effect, tunnelling anisotropic magnetoresistance, spin diffusion and damping, etc.). This thesis will be focused on development and application of modern theoretical tools (relativistic density functional theory, equilibrium and non-equilibrium Green's functions) to selected systems and their physical properties.