Spin and Lattice Excitations in Multiferroics
| Název práce v češtině: | Spin and Lattice Excitations in Multiferroics |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Spin and Lattice Excitations in Multiferroics |
| Akademický rok vypsání: | 2014/2015 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Stanislav Kamba, CSc. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 26.09.2014 |
| Datum zadání: | 26.09.2014 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 28.01.2015 |
| Datum a čas obhajoby: | 27.09.2017 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 03.07.2017 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 03.07.2017 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 27.09.2017 |
| Oponenti: | Sándor Bordács |
| doc. RNDr. Pavel Hlídek, CSc. | |
| Zásady pro vypracování |
| Multiferoika jsou v přírodě vzácně se vyskytující materiály, které vykazují zároveň magnetické a feroelektrické uspořádání. Teoreticky je v nich možné ovlivňovat magnetizaci elektrickým polem nebo feroelektrickou polarizaci magnetickým polem. Podstata tohoto magnetoelektrického jevu není zatím plně pochopená, proto se intenzívně studuje. Navíc se tento jev může potenciálně využít ve stálých elektronických pamětech, magnetoelektrických senzorech atd.
Předmětem studia bude nejen klasické multiferoikum BiFeO3, které má kritické teploty nad pokojovou teplotou (zde se zaměříme na porovnání fononů a magnonů v keramikách a epitaxních vrstvách), ale i méně známá multiferoika jako jsou Sr2CoSi2O7, Ca2CoSi2O7 a PbFe1/2Sc1/2O3. Student se zaměří i na stadium feroelektrik a multiferoik indukovaných mechanickým napětím jako je například TiO2. Budeme se snažit indukovat magnetismus i pomocí různých defektů, například vakancemi či dopanty v BaTiO3 a SrTiO3. Magnetická měření budou prováděna na vibračních magnetometerech PPMS a na SQUIDu. Feroelektřina bude ověřována pomocí pozorování feroelektrických měkkých módů a pomocí přímých dielektrických měření. Plánujeme i stadium magnetodielektrického jevu ať už přímým pozorováním změny dielektrické permitivity v magnetickém poli, tak i pozorováním změny fononů, magnónů a elektromagnónů v THz a infračervené oblasti v závislosti na vnějším magnetickém poli. Většina spektroskopických měření bude prováděna od 4 do 900 K. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. K.F. Wang, J.M. Liu and Z.F. Ren, Multiferroicity: the coupling between magnetic and polarization orders, Advances in Physics, 58, 321-448 (2009).
2. K.Z. Rushchanskii, S. Kamba, V. Goian, P. Vaněk, M. Savinov, J. Prokleška, D. Nuzhnyy, K. Knížek, F. Laufek, S. Eckel, S.K. Lamoreaux, A.O. Sushkov, M. Ležaič, and N.A. Spaldin, A multiferroic material to search for the permanent electric dipole moment of the electron, Nature Materials, 9, 649-654 (2010). 3. J.H. Lee, ... S. Kamba, et al. A strong ferroelectric ferromagnet created via spin-lattice coupling, Nature, 466, 954-959 (2010). 4. C. Kittel, Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha 1985 (or English edition). 5. P. Brüesch, Phonons: Theory and Experiments I-III, Springer-Verlag, Berlin 1982 6. D.G. Schlom et al. Strain tuning of ferroelectric thin films, Ann. Rev. Matter. Res. 37, 589 (2007). 7. N. Kida et al. THz time-domain spectroscopy of electromagnons in multiferroic perovskite manganites, J. Opt. Soc. Am. 26, A35 (2009) 8. G. Catalan and J.F. Scott, Physics and applications of bismuth ferrite, Advanced Materials, 21, 2463 (2009) |