Optická a magnetooptická spektroskopie tenkých vrstev NiMnGa s martenzitickou transformací

• Název práce v češtině: Optická a magnetooptická spektroskopie tenkých vrstev NiMnGa s martenzitickou transformací
• Název v anglickém jazyce: Optical and magneto-optical spectroscopies of thin NiMnGa films with martensitic transformation
• Klíčová slova: polární Kerrův magnetooptický jev|magnetooptická spektroskopie|spektroskopická elipsometrie|Heuslerovy slitiny|martenzitická transformace|jev magnetické tvarové paměti|tenké vrstvy|NiMnGa
• Klíčová slova anglicky: polar magneto-optical Kerr effect|magneto-optical spectroscopy|spectroscopic ellipsometry|Heusler alloys|martensitic transformation|magnetic shape-memory effect|thin layers|NiMnGa
• Akademický rok vypsání: 2020/2021
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Martin Veis, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 06.01.2021
• Datum zadání: 06.01.2021
• Datum potvrzení stud. oddělením: 25.05.2021
• Datum a čas obhajoby: 14.09.2021 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 22.07.2021
• Datum odevzdání tištěné podoby: 22.07.2021
• Datum proběhlé obhajoby: 14.09.2021
• Oponenti: RNDr. Roman Antoš, Ph.D.
• Konzultanti: RNDr. Jakub Zázvorka, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Seznámit se s fyzikou martenzitické transformace v NiMnGa nastudováním příslušné literatury.
2. Osvojit si problematiku měření magnetooptických jevů v reflexním uspořádání.
3. Seznámit se s metodou spektroskopické elipsometrie a jejím použitím v charakterizaci optických vlastností pevných látek.
4. Seznámit se s metodou magnetronového naprašování
5. Optickými a magnetooptickými metodami proměřit sérii vzorků tenkých vrstev NiMnGa připravených při různých depozičních podmínkách s různými tloušťkami a podkladovými vrstvami.
6. Na základě teoretických modelů interpretovat naměřená data a tím selektovat nejvhodnější podmínky přípravy tenkých vrstev NiMnGa

Seznam odborné literatury

R. M. A. Azzam, N. M. Bashara, Ellipsometry and Polarized Light, North-Holland, Amsterdam / New York / Oxford 1977.
Š. Višňovský, Optics in Magnetic Multilayers and Nanostructures, CRC Taylor & Francis, Boca Raton 2006.
E. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids, Academic Press, New York 1998.
A. K. Zvezdin, V. A. Kotov, Modern Magnetooptics and Magnetooptical materials, IOP Publishing Ltd, London 1997
Vybraný soubor původních prací týkajících se tématu. K dispozici u vedoucího práce

Předběžná náplň práce

Nová skupina funkčních materiálů, jejímž nejznámějším příkladem jsou Ni-Mn-Ga Heuslerovy sloučeniny, vykazuje širokou škálu zajímavých fyzikálních vlastností a jevů jako je např. magnetokalorický jev, tvarová paměť, superelasticita a zejména magnetická tvarová paměť (MSM). Kromě toho jsou tyto materiály výjimečné svou fyzikální laditelností, která slibuje objevení jejich nových vlastností s velkým aplikačním potenciálem. Jejich multiferoické vlastnosti jsou spojeny s martenzitickou transformací – bezdifúzní, posuvnou strukturní transformací do nízkosymetrické fáze, ke které dochází v důsledku nestability elektronové struktury. Potenciál pro rychlý rozvoj na poli MSM je podmíněn výzkumem a nalezením nových sloučenin a jejich přípravě ve formě tenkých vrstev (desítky až stovky nanometrů), což je předmětem této bakalářské práce. Klíčem pro vývoj nových sloučenin je pochopení martenzitické transformace a elektronové struktury, jelikož tato je zásadním faktorem kontrolujícím transformaci. Optické a magnetooptické studie mohou být vhodným prostředkem pro experimentální zkoumání elektronové struktury a následné porozumění martenzitické transformaci. Magnetooptické metody jsou široce používány jako nedestruktivní a vysoce citlivé nástroje pro výzkum fyzikálních vlastností magnetických materiálů až do nanoskopických rozměrů. Spojují několik výhod, jako je vysoká citlivost (srovnatelná se SQUID), možnost spektrálně i časově rozlišených měření i hloubková citlivost. Magnetooptická spektroskopie v kombinaci s spektroskopickou elipsometrií může poskytnout důležité informace o elektronické struktuře materiálu díky spektrální závislosti tenzoru permitivity. Srovnání této závislosti s ab-initio výpočty může poskytnout vhled do změn v elektronické struktuře během martenzitické transformace.