Příprava vzorků a studium magnetických vlastností monokrystalů LiCoPO4

• Thesis title in Czech: Příprava vzorků a studium magnetických vlastností monokrystalů LiCoPO₄
• Thesis title in English: Sample fabrication and studies of magnetic properties of LiCoPO₄ single crystals
• Key words: antiferomagetizmus|multiferoicita|monokrystal|LiCoPO4
• English key words: antiferromagnetism|multiferroicity|single crystal|LiCoPO4
• Academic year of topic announcement: 2024/2025
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Department: Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL)
• Supervisor: RNDr. Klára Uhlířová, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 11.11.2024
• Date of assignment: 12.11.2024
• Confirmed by Study dept. on: 13.11.2024
• Advisors: RNDr. Helena Reichlová, Ph.D.

Guidelines

1. Seznámení se s problematikou: porozumění multiferoickým materiálům a jejich vlastnostem
2. Zvládnutí metody přípravy vzorků z dodaných ingotů, důkladná charakterizace pomocí Laueho difrakce, vyřezání monokrystalických zrn v požadované orientaci a velikosti pro následná měření
3. Charakterizace magnetické anizotropie pomocí měření magnetizace podle určených krystalových směrů
4. Příprava a charakterizace LiCoPO₄ /Pt heterostruktur: Leštění vzorků a následná litografie s depozicí Pt, měření spinového Hallova jevu na rozhaní heterostruktury
5. Analýza dat a diskuze výsledků
6. Sepsání práce

References

1. Wang, K. F., Liu, J. M., & Ren, Z. F. . Multiferroicity: the coupling between magnetic and polarization orders. Advances in Physics, 58(4) (2009) 321–448
2. E. Fogh et al., Magnetic order, hysteresis, and phase coexistence in magnetoelectric LiCoPO4, Phys. Rev. B 96 (2017) 104420
3. L. Šmejkal, J. Sinova T. Jungwirth Emerging Research Landscape of Altermagnetism Phys. Rev. X 12 (2022) 040501

Další literatura na základě rešerše

Preliminary scope of work

Materiály se složitou spinovou texturou jsou zajímavé nejen z hlediska základního výzkumu, ale též z hlediska jejich aplikačního potenciálu. Příkladem je množství různých typů magnetických uspořádání s kompenzovanými momenty, jež jsou narozdíl od feromagnetických struktur kompatibilní s feroelektricitou, což umožňuje vznik řady multiferoik s dalekodosahovým antiferomagnetickým uspořádáním.

Jedním z takových materiálů je LiCoPO₄. Sloučenina vykazuje současně feroelektricitu i magnetické uspořádání a je zároveň možným kandidátem pro studium altermagnetizmu. V této práci se zaměříme na studium monokrystalů připravených kolegy z Leibnizova institutu v Drážďanech. Hlavní motivací je studium strukturních a spinových vlastností, abychom zjistili, zda materiál z hlediska symetrie splňuje podmínky pro vznik altermagnetizmu. Na závěr se ve spolupráci s kolegy z FZÚ AVČR zaměříme na přípravu heterostruktur LiCoPO₄ /Pt a měření spinového Hallova jevu.

Preliminary scope of work in English

Complex spin-textured materials are attracting significant attention not only for their novel physical properties but also for their practical applications. For example, many types of compensated complex magnetic ordering are compatible with ferroelectricity, unlike canonical ferromagnetic ordering. This compatibility has led to the existence of various multiferroic materials exhibiting long-range antiferromagnetic order.
One such material is LiCoPO₄, which exhibits both ferroelectricity and long-range magnetic ordering. This compound is also considered a promising candidate for recently identified altermagnetism, which makes it particularly interesting. In this thesis, we will study single crystals prepared at the Leibniz Institute in Dresden. Our aim is to characterize the structural and spin properties to determine if the material fulfills altermagnetic symmetry conditions. In the final step, we will prepare a heterostructure of LiCoPO₄/Pt and investigate the spin Hall magnetoresistance at the interface in collaboration with colleagues from the Institute of Physics (FZU).