Studium časové stability epitaxních materiálů pro spintroniku
| Název práce v češtině: | Studium časové stability epitaxních materiálů pro spintroniku |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Investigation of time stability of epitaxial layers for spintronics |
| Akademický rok vypsání: | 2016/2017 |
| Typ práce: | projekt |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Petr Němec, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno vedoucím/školitelem |
| Datum přihlášení: | 31.10.2016 |
| Datum zadání: | 04.11.2016 |
| Zásady pro vypracování |
| Konzultant: Ing. Vít Novák, CSc (vit.novak@fzu.cz), Fyzikální ústav AV ČR
Spintronika je dynamicky se rozvíjející obor využívající spinu elektronů ke kódování, přenosu a zpracování informace. Z hlediska možných fyzikálních principů je materiálová základna tohoto oboru velmi široká a zahrnuje izolátory, polovodiče i kovy, látky magneticky uspořádané i látky bez spontánního magnetického uspořádání. Z technologického hlediska se vždy jedná o materiály ve formě tenkých vrstev. Pro svoji krystalografickou kvalitu mají mezi nimi výsadní postavení monokrystalické tenkovrstvé struktury připravované technologií epitaxe z molekulárních svazků. Ve Fyzikálním ústavu AV ČR byla touto technologií nedávno připravena řada výjimečných materiálů včetně antiferomagneticky uspořádaného polovodiče LiMnAs a polokovu CuMnAs, které po experimentální stránce otevírají novou kapitolu tzv. antiferomagnetické spintroniky. Tyto materiály teoreticky umožňují dosáhnout o několik řádů vyšších rychlostí než materiály a funkční principy používané v současné elektronice. Vyznačují se odolností vůči magnetickým polím a radiaci, bohužel však také zatím nevyřešenou otázkou dlouhodobé strukturální stability – ve vzdušné atmosféře se jejich vlastnosti mění, a to způsobem, který netriviálně závisí na detailech přípravy a zatím nebyl systematicky prozkoumán. Cílem tohoto projektu je určit korelaci mezi způsobem a rychlostí degradace epitaxních vzorků CuMnAs a technologickými detaily jejich přípravy a povrchové pasivace. V první fázi projektu bude řešitel v pravidelných – optimálně týdenních – intervalech po dobu několika (minimálně 3) měsíců provádět elektrickou a optickou charakterizaci série vzorků. Charakterizace bude zahrnovat: 1. měření elektrické vodivosti van der Pauwovou metodou, 2. záznam povrchové morfologie vzorků optickou mikroskopií. Ve druhé fázi projektu řešitel data statisticky vyhodnotí a s pomocí konzultanta se pokusí zjistit korelace mezi stárnutím vzorků a detaily technologie. Ve třetí fázi projektu se pokusíme nalézt optimální růstový protokol, maximalizující stabilitu a dobu života připravovaného materiálu. Řešení tohoto projektu bude probíhat v rámci aktivit Laboratoře OptoSpintroniky, což je společné pracoviště MFF UK a FZU AV ČR. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. https://en.wikipedia.org/wiki/Van_der_Pauw_method
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_field_microscopy 3. P. Wadley a kol, Science 351, 587-590 (2016). |
| Předběžná náplň práce |
| http://physics.mff.cuni.cz/kchfo/ooe/informace-pro-studenty |