Oznámenie o konaní obhajoby dizertačnej práce

MSc. Sergeia Krylova 18. júna 2024 o 13,00 hod., ElÚ SAV, v.v.i., Dúbravská cesta 9, Bratislava, v miestnosti č. 101.

Školiteľ: RNDr. Vladimír Cambel, DrSc.
Názov: Magnetické štruktúry na nanoúrovni
Abstrakt:
Táto práca sa zameriava na pokrok v oblasti magnetických nanoštruktúr , at najmä na zlepšenie mikroskopie magnetických síl (MFM) a na optimalizáciu technológie využívajúcej fokusovaný zväzok  iónov (FIB). Práca sa zameriava na riešenie kritických potrieb výskumu magnetických objektov na nanoúrovni, ktoré zahŕňajú aplikácie od ukladania dát až po spintroniku. Táto práca prezentuje metodológie na zlepšenie presnosti a účinnosti týchto základných analytických nástrojov.
V prvej časti práce sa sústredíme na MFM, nedeštruktívnu techniku, ktorá umožňuje priamu vizualizáciu magnetických doménových štruktúr bez nutnosti komplikovanej prípravy vzorky. Napriek svojim výhodám je konvenčné MFM kvalitatívna metóda. Náš výskum posúva MFM techniku na vyššiu úroveň najmä zdokonalením techniky, ktorú pôvodne navrhli naši kolegovia. Technika využíva na skenovanie disk z magneticky mäkkého materiálu s vírivým jadrom (VC) vo svojom strede na zvýšenie rozlíšenia obrazu. V dizertačnej práci riešime problém stability/pinovania VC. Významný pokrok sa dosiahne zavedením geometrických úprav disku – konkrétne vytvorením pinovacieho centra pre VC v strede disku. Táto stabilizácia sa priamo premieta do zlepšenia rozlišovacej schopnosti MFM pri zobrazovaní. Dosiahnutý pokrok je zároveň krokom k dosiahnutiu kvantitatívneho MFM.
Ďalšia inovácia je reprezentovaná kombináciou malej valcovej sondy s magnetickým  diskom pod ňou. VC takéhoto disku pôsobí ako stabilizátor magnetického momentu valcovej sondy, čím ponúka nové možnosti na vylepšenie technológie MFM. Zatiaľ čo experimentálna validácia takéhoto prístupu je stanovená ako budúci cieľ, teoretické a počiatočné experimentálne výsledky, ktoré sme predložili, naznačujú sľubný smer dosiahnutia magnetického zobrazovania s vysokým rozlíšením.
Druhé zameranie práce optimalizuje technológiu FIB pre presné štruktúrovanie materiálu pri minimalizovanom dávkovaní iónov, čo je nevyhnutné pre zachovanie magnetickej integrity materiálov. Vývojom nového algoritmu a využitím viacvrstvových štruktúr obsahujúcich materiály Si-titán-permaloy, táto práca rieši a prekonáva problémy spojené s lokálnym zahrievaním a premiestňovaním atómov kremíka do vrstvy permaloya počas spracovania FIB. Tieto vylepšenia nielen zvyšujú presnosť rezov pomocou FIB, ale zabezpečujú aj zachovanie magnetických vlastností materiálu. Tieto vylepšenia tiež uľahčujú vytváranie zložitých magnetických štruktúr vhodných pre pokročilé aplikácie v magnonike a spintronike.
Táto práca prispieva do oblasti magnetického výskumu v nanoúrovni tým, že poskytuje inovatívne vylepšenia metodológií MFM skenovania a FIB rezania magnetických materiálov. Zistenia a pokroky uvedené v tejto práci majú potenciál zlepšiť vývoj budúcich magnetických technológií, čím sa posúvajú hranice toho, čo je v súčasnej technológií dosiahnuteľné na úrovni nanometrov.