bakalářská práce

Parametrické pumpování jako zdroj krátkovlnných spinových vln

Text práce 2.76 MB

Autor práce: Ing. Dominik Pavelka

Ak. rok: 2022/2023

Vedoucí: Ing. Jakub Holobrádek

Oponent: Ing. Oleksii Zadorozhnii

Abstrakt:

Spinové vlny mají potenciál sehrát klíčovou roli v oblasti moderních informačních technologií, jelikož mohou přenášet informaci s minimálními energetickými ztrátami. Pro účely implementace součástek založených na spinových vlnách do logických obvodů je nezbytné tyto součástky miniauturizovat. K tomuto účelu je zapotřebí krátkovlnných spinových vln a efektivních metod, jak je vybudit. Tato bakalářská práce se věnuje metodě buzení spinových vln parametrickým pumpováním. Pojednává o teorii potřebné pro pochopení této problematiky, a především zachycuje průběh plánování a provedení experimentu. Pro experiment byl navržen a vyroben vzorek s nanoanténami vhodnými pro parametrické pumpování krátkovlnných spinových vln. Výsledky měření na tomto vzorku potvrzují přítomnost parametricky pumpovaných spinových vln a zobrazují jejich závislost na frekvenci a amplitudě budicího pole. Práce přispívá k rozšíření našeho porozumění parametrickému pumpování spinových vln a bude na ni navazovat další výzkum využívající výsledků dosažených v této práci.

Klíčová slova:

magnonika, spinové vlny, parametrické pumpování, nelineární buzení spinových vln, nanoantény, litografie

Termín obhajoby

22.06.2023

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Po otázkách oponenta bylo dále diskutováno: Geometrické uspořádání experimentu. Interferometr použitý v experimentu. Možnost překlopení spinu. Student na otázky odpověděl.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Fakulta strojního inženýrství

Ústav

Ústav fyzikálního inženýrství

Studijní program

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN-P)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
doc. Ing. Stanislav Průša, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Vlastimil Křápek, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jan Čechal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miroslav Bartošík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Jakub Holobrádek

Student Dominik Pavelka v rámci své bakalářské práce Parametrické pumpování jako zdroj krátkovlnných spinových vln vypracoval kvalitní rešeršní studii zaměřenou na buzení spinových vln s důrazem na metodu parametrického pumpování. Poznatky z této rešerše následně umně využívá v experimentální části, kde navrhuje a vyrábí vzorek vhodný pro pozorování spinových vln vybuzených právě parametrickým pumpováním. Obzvláště bych vypíchnul, že s touto metodou jsme doposud ve skupině neměli žádné zkušenosti a Dominik tak v daném tématu začínal prakticky od nuly.

Přes pomalejší rozjezd se zpracováním práce v pozdějších fázích student prokázal mimořádný tah na branku a svědomitost projevující se hlavně v důsledném zapracovávání připomínek a práci s odbornou literaturou. Dále bych rád vyzvedl Dominikovu samostatnost při výrobním procesu v čisté laboratoři a šíři různých vědeckých činností, které si při vypracování práce osvojil – výroba vzorku pomocí vícekrokové elektronové litografie, měření spinových vln metodou Brillouinova rozptylu světla, analýza dat, teoretické výpočty a predikce.

Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm A – výborně.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Oleksii Zadorozhnii

Celkově byla tato práce napsána na vysoké úrovni. Student dokázal pochopit a popsat teorii, která stojí za generováním parametrických spinových vln, a také provést všechny potřebné experimenty. Teoretická část poskytuje poměrně podrobný popis lineárních i parametrických režimů čerpání spinových vln s adekvátními citacemi a poskytuje čtenáři dobré informace. I když se vyskytly určité problémy s interpretací dat závislosti velikosti antény kvůli šumu, došlo také k úspěšnému měření a porovnání experimentu s Mie rezonátory a bez nich, což je v oblasti spintroniky zcela nové. Cíle práce byly plně splněny. Doporučuju tuto prace k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. Jaky ma vliv přitomnosti Mie rezonatoru přimo na anteně na radiačni ztraty energie a dolni hranice vykonu potřebneho pro parametricke vybuzeni spinovych vln?
  2. Jak radiační ztráty ovlivňují minimální výkon potřebný pro buzení spinových vln v použitých geometriích antén?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová