bakalářská práce

Magnetické multivrstvy pro aplikace ve spintronice

Text práce 7.86 MB

Autor práce: Ing. Marek Vaňatka, Ph.D.

Ak. rok: 2012/2013

Vedoucí: Ing. Michal Urbánek, Ph.D.

Oponent: Ing. Petr Viewegh, Ph.D.

Abstrakt:

Magnetické multivrstvy jsou využitelné jako senzory magnetického pole nebo jako paměťové buňky v záznamových médiích. Zvládnutí metod přípravy a charakterizace struktur jako spin valve nebo magnetický tunelový článek je důležitý krok pro výzkum složitějších spintronických zařízení. Práce shrnuje základní teorii magnetismu, magnetotransportních vlastností a popisuje základní aplikace magnetických multivrstev. V experimentální části práce je popsána příprava magnetických multivrstev metodou iontového naprašování (IBS) s možností depozice s asistujícím iontovým svazkem (IBAD) a dále charakterizace těchto vrstev pomocí měření jevů anizotropní magnetorezistence (AMR), obří magnetorezistence (GMR) a tunelové magnetorezistence (TMR).

Klíčová slova:

multivrstvy, magnetorezistence, spin valve, spintronika, AMR, GMR, TMR

Termín obhajoby

20.06.2013

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Michal Urbánek, Ph.D.

Bakalářská práce Marka Vaňatky se zabývá metodami přípravy a charakterizace magnetických tenkých vrstev a multivrstev. Autor provedl pečlivou rešeršní studii zahrnující jak základy magnetismu pevných látek, tak i principy současných spintronických zařízení. V experimentální části práce jsou popsány depozice tenkých vrstev metodou iontového naprašování a jejich charakterizace pomocí magnetotransportních a magnetooptických měření. Pan Marek Vaňatka pracoval samostatně, s velkým nadšením a nasazením. Velmi oceňuji jeho každodenní poctivou práci v laboratoři, která daleko přesáhla témata zmiňovaná v bakalářské práci. Dále musím vyzdvihnout jeho trpělivost, cílevědomost a optimismus, které projevil, když se experimenty nevyvíjely podle očekávání.
Předkládaná bakalářská práce je velmi pečlivě zpracována, dosažené výsledky jsou přehledně a systematicky prezentovány. Konstatuji, že autor splnil všechny požadavky a cíle zadání. Bakalářskou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji výsledným klasifikačním stupněm A.
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 vysledky 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 A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Petr Viewegh, Ph.D.

Autor se ve své práci „Magnetické multivrstvy pro aplikace ve spintronice“ zabývá dynamickým vědním oborem s předpokládanou vysokou využitelností v praxi.
V první části velmi pečlivě, přehledně a s velkým množstvím ilustrativních obrázků o vysoké výpovědní hodnotě předkládá teorii magnetismu se zaměřením na magnetické vlastnosti látek. Tento teoreticky velmi náročný rešeršní úkol je logicky uspořádán a podložen množstvím odborných citací a stává se tak dobře čitelným.
V druhé části práce se autor věnuje ústřednímu pojmu magnetorezistence s důrazem na interpretaci získaných výsledků a dále navazuje na přímé aplikace v paměťových zařízeních.
Stěžejní částí práce je však příprava magnetických vzorků a jejich následná experimentální analýza pomocí magnetotransportních a magnetooptických měření. Zde jsou výsledky publikovány pomocí přehledných grafů a tabulek s kvalitním popisem fyzikálních dějů z nich vyplývajících. Autor zde postupuje velmi systematicky a prezentuje nejdříve výsledky na jednoduchých strukturách a plynule přechází na složitější struktury, kde již interpretace naměřených dat není na první pohled zřejmá.
Kladně hodnotím kritické nahlížení na problémy a snahu naznačit všechny možné příčiny neúspěšných experimentů. Avšak občas se autor pouští do osobních názorů na úkor odbornosti a profesionality textu. Dalším negativem je nekonzistentnost u citací odborné literatury.
Tyto drobné nedostatky lze v bakalářské práci akceptovat a přisoudit chybám začínajícího badatele. Předloženou práci naopak považuji za nadstandardní a je patrný velký kus vědecké práce a času při samotném zpracování bakalářské práce. Všechny cíle v zadání byly také splněny na výbornou. Navrhuji tedy komisi práci k obhajobě s výslednou známkou A.
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. vysledky 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 A
Práce s literaturou včetně citací B
Otázky k obhajobě:
  1. Z předložené práce vyplývá, že důležitým parametrem dosažených výsledků je přesnost tloušťky deponovaných vrstev. Mohl by autor přiblížit fyzikální princip měření tloušťky vrstev a odhadnout přesnost použitého experimentálního zařízení?
  2. Při přípravě vzorků (spin valvů) pro měření metodou van der Pauw (str. 46), autor konstatuje, že velká část vzorků byla vadná. O jaké konkrétní problémy se nejčastěji jednalo a je známá jejich příčina?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová