Příprava a charakterizace komplexních spintronických struktur

• Thesis title in Czech: Příprava a charakterizace komplexních spintronických struktur
• Thesis title in English: Preparation and characterisation of complex spintronic structures
• Key words: spintronika|optika|magnetismus
• English key words: spintronics|opticks|magnetism
• Academic year of topic announcement: 2021/2022
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: čeština
• Department: Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i. (32-FZUAV)
• Supervisor: Mgr. Kamil Olejník, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 15.09.2021
• Date of assignment: 15.09.2021
• Confirmed by Study dept. on: 22.09.2021
• Advisors: prof. RNDr. Petr Němec, Ph.D.

Guidelines

Spintronika je obor, který se zabývá využitím spinu elektronů pro uchování, přenos a zpracování informací. Tento obor v současnosti prochází bouřlivým rozvojem spojeným s objevy nových fyzikálních jevů. Na experimentální straně je tento rozvoj spojený s potřebou přípravy nových typů materiálů a struktur a jejich materiálové a funkční charakterizace. Spintronické funkcionality je dosaženo buď výběrem materiálu, který přímo v sobě kombinuje vybrané magnetické, elektrické nebo optické vlastnosti, nebo užitím tenkých vrstev, což umožňuje jejich vlastnosti propojovat. Např. magneticky uspořádané materiály poskytují paměťové a polarizační funkce, polovodiče poskytují elektronické a optické funkce, vrstvy s těžkými prvky dodávají silnou spin-orbitální interakci poskytující nástroj pro manipulaci magnetické anizotropie nebo možnost generace spinové polarizace pomocí elektrického proudu. Pro funkci spintronických struktur obecně také hraje významnou roli teplota, její případné gradienty a tepelné toky.

Cílem práce bude experimentální studium fyziky spintronických struktur připravených z vrstev materiálů, jako jsou například magneticky uspořádané materiály CuMnAs, Fe, nebo GaMnAs, III-V polovodiče, nebo Pt vrstvy se silnou spin-orbitální interakcí. Práce bude sestávat z přípravy materiálů pomocí depozičních technik, litografické přípravy struktur a jejich následné charakterizace elektrickými, magnetickými a optickými metodami.

Řešení práce bude probíhat v oddělení spintroniky a nanoelektroniky Fyzikálního ústavu AV ČR, v. v. i. a v rámci společné laboratoře Optospintroniky Matematicko-fyzikální fakulty UK a Fyzikálního ústavu AV ČR, v. v. i.

References

Solid State Physics
N. W. Ashcroft and N. D. Mermin
Brooks Cole; 1 edition (January 2, 1976)

Concepts in Spin Electronics (Series on Semiconductor Science and Technology)
Sadamichi Maekawa
Oxford University Press; 1 edition (March 30, 2006)

Spin Hall effect devices
Jungwirth, T.; Wunderlich, J.; Olejnik, K.
Nature Materials Volume: 11 Issue: 5 Pages: 382-390 (2012)

Antiferromagnetic spintronics
T. Jungwirth, X. Marti, P. Wadley & J. Wunderlich
Nature Nanotechnology volume 11, pages 231–241 (2016)

Ultrashort Laser Pulse Phenomena
J. C. Diels, W. Rudolph
Academic Press, San Diego, 1996