dizertační práce

Ovládání magnetické fázové přeměny v prostorově omezených strukturách

Text práce 23.83 MB

Autor práce: Ing. Michal Horký, Ph.D.

Ak. rok: 2024/2025

Vedoucí: Ing. Vojtěch Uhlíř, Ph.D.

Oponenti: Dr. Laurent Ranno, Dr. Karel Výborný

Abstrakt:

Materiály, jejichž fyzikální vlastnosti se zásadně liší v důsledku mírné změny okolních podmínek, jsou perspektivními kandidáty pro aplikace v
záznamových médiích, senzorech a také v medicíně. Tato práce se zaměřuje na slitinu FeRh, která vykazuje magnetickou fázovou přeměnu z antiferomagnetického (AF) do feromagnetického (FM) uspořádání spojeného se změnami v elektrickém odporu a krystalové struktuře. Důraz je kladen na prostorové omezení struktur FeRh o rozměrech menších než jeden mikrometr, kde se fázová přeměna stává asymetrickou. Mikrostruktury a nanostruktury FeRh byly připraveny pomocí
nanolitografických technik z epitaxních vrstev FeRh vytvořených
pomocí magnetronového naprašování. Magnetická fázová přeměna je analyzována pomocí vibrační magnetometrie, rentgenové difrakce, stejně tak měřením elektrického transportu a magnetickým zobrazováním pomocí mikroskopu magnetických sil. Poslední dvě zmíněné techniky ukazují narůstající asymetrii fázové přeměny, které je typická pro struktury FeRh o rozměrech menších než jeden mikrometr. Měření magnetorezistence poskytuje vhled do AF uspořádání objevujícího se u FeRh proužků v nízkoteplotní fázi. Studie prokázala schopnost řídit AF uspořádání FeRh pomocí vnějšího magnetického pole skrze výměnnou interakci vyskytující se mezi vrstvami AF a zbytkového FM. Dále jsou představeny dva metamagnetické hybridní systémy na bázi FeRh-MnRh – FeRh/MnRh supermřížky a ternární slitiny Fe50-xMnxRh50, ve kterých lze ladit teplotu fázové přeměny a šířku teplotní hystereze pomocí tlouštky vrstev a koncentrace Mn. Tento způsob ladění umožňuje specifickou hysterezi teploty, kterou lze implementovat do on/off přepínatelných spinových ventilů a zařízeni na bázi tunelové magnetorezistence.

Klíčová slova:

FeRh, magnetická fázová přeměna, elektronová litografie, elektrický odpor, mikroskopie magnetických sil

Termín obhajoby

05.03.2025

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaPznamka

Průběh obhajoby

Disertační práce Ing. Horkého se zaměřuje na slitinu FeRh, která vykazuje magnetickou fázovou přeměnu z antiferomagnetického (AF) do feromagnetického (FM) uspořádání spojeného se změnami v elektrickém odporu a krystalové struktuře. Důraz je kladen na prostorové omezení struktur FeRh o rozměrech menších než jeden mikrometr, kde se fázová přeměna stává asymetrickou. Práce je aktuální a cíle byly splněny. Tato disertační práce přispívá k dalšímu pochopení potenciálu FeRh, který je zřejmě relevantnější jako modelový systém pro zkoumání současných krystalografických, magnetických a elektrických přechodů tohoto fascinujícího a jedinečného materiálu než jako základ pro komerčně konkurenceschopná zařízení. Manuskript je srozumitelný a ve třech hlavních kapitolách představuje studie provedené samotným studentem. V průběhu obhajoby Ing. Horký prokázal hluboké znalosti ve zkoumané oblasti. Na dotazy komise i oponentů odpověděl výborně.

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Ústav

Studijní program

Pokročilé materiály a nanovědy (CEITEC-AMN-CZ-P)

Složení komise

prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (předseda)
doc. Ing. Stanislav Průša, Ph.D. (místopředseda)
doc. Mgr. Adam Dubroka, Ph.D. (člen)
Dr. Laurent Ranno (člen)
Dr. Karel Výborný (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Vojtěch Uhlíř, Ph.D.

viz posudek v pdf.
Soubor vložený vedoucím Velikost
Posudek vedoucího práce [.pdf] 123,00 kB

Posudek oponenta
Dr. Laurent Ranno

viz posudek v pdf.
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 135,21 kB

Posudek oponenta
Dr. Karel Výborný

viz posudek v pdf.
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 180,14 kB

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová