Kerr microscopy of magnetic microstructures
| Název práce v češtině: | Kerrovská mikroskopie magnetických mikrostruktur |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Kerr microscopy of magnetic microstructures |
| Klíčová slova: | all-optical helicity-dependent switching|Kerrovská mikroskopie|FePt|magnetooptika|magnetické domény |
| Klíčová slova anglicky: | all-optical helicity-dependent switching|Kerr microscopy|FePt|magneto-optics|magnetic domains |
| Akademický rok vypsání: | 2019/2020 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Eva Schmoranzerová, Ph.D. |
| Řešitel: | Mgr. Kristýna Hovořáková - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 28.11.2019 |
| Datum zadání: | 28.11.2019 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 13.12.2019 |
| Datum a čas obhajoby: | 02.02.2022 09:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 05.01.2022 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 05.01.2022 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 02.02.2022 |
| Oponenti: | RNDr. Lukáš Ondič, Ph.D. |
| Konzultanti: | RNDr. Tomáš Janda |
| Zásady pro vypracování |
| Cílem této diplomové práce je sestavení univerzálního magneto-optického uspořádání, které v sobě bude kombinovat laserový skenovací mikroskop s Kerrovským mikroskopem v širokém poli. Systém bude koncipován tak, aby bylo možné využít co nejširší škálu experimentálních geometrií (longitudinální, transversální, polární) a změn vnějších parametrů, zejména pak vlnové délky. Celý systém bude dále doplněn o elektrické kontakty pro měření opto-transportních jevů. Uspořádání bude otestováno na vzorcích magnetických materiálů, které obsahují různé magnetické objekty – domény s magnetizací orientovanou kolmo k rovině vzorku (tenký CoFeB, Co/Pt...) i v rovině vzorku (YIG, CoFeB…), či vzorky, v nichž dochází ke vzniku skyrmionů (multivrstvy Ta/CoFeB/MgO).
Experimenty budou probíhat ve spolupráci s firmou CRYTUR, která poskytne zcela nové širokospektrální zdoje světla. Tyto zdroje budou implementovány v budovaném systému, a bude zjišťována mimo jiné i jejich potenciální využitelnosti pro komerční aplikace. V případě dostupnosti budou proto zdroje testovány i v technicky odlišných systémech ve spolupracujících skupinách (Univerzita v Greifswaldu, v Regensburgu). V rámci této diplomové práce je počítáno se zahraniční stáží. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. A. Hubert and R. Schäfer, Magnetic Domains: The Analysis of Magnetic Microstructures, Springer, Berlin, 1998.
2. R. Schäfer, Investigation of Domains and Dynamics of Domain Walls by the Magneto-optical Kerr-effect, in Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials, edited by H. Kronmüller and S. Parkin, John Wiley & Sons, 2007, vol. 3. 3. časopisecká literatura |
| Předběžná náplň práce |
| Jednou z klíčových vlastností magneticky uspořádaných materiálů je možnost vytvářet magnetické struktury, ať již v podobě domén, či komplikovanějších objektů, např. skyrmionů. Tyto magnetické objekty jsou základem různých konceptů pro ukládání informací, např. v komerčních HDD discích či zcela nových pamětech typu race-track.
Jednou ze základních metod pro výzkum magnetických domén je tzv. Kerrovská mikroskopie, založená na využití magneto-optických (MO) jevů - tedy změny polarizačního stavu světla odraženého od magneticky uspořádaného materiálu. Kerrovské mikroskopy mohou být jak běžné mikroskopy pro zobrazení v širokém poli, doplněné o polarizační optiku, tak tzv. skenovací mikroskopy, v nichž je vzorek skenován pomocí fokusovaného laserového svazku. Analýzou lokální změny polarizace světla je pak vytvářena magnetická mapa jeho povrchu. Každý z těchto konceptů poskytuje specifické výhody – např. mikroskopie v širokém poli umožňuje časové rozlišení pro sledování dynamiky domén, naopak skenovací mikroskopie dosahuje vyššího prostorového rozlišení i citlivosti. |