Bachelor's Thesis

Design of the apparatus for the measurement of the magnetic properties of the micro and nanostructures

Final Thesis 5.47 MB Appendix 4.97 MB

Author of thesis: Ing. Lukáš Flajšman, Ph.D.

Acad. year: 2012/2013

Supervisor: prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D.

Reviewer: doc. Mgr. Adam Dubroka, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with magneto-optic effects with special aim for magneto-optic Kerr effect. Presented description allows us to quantify magneto-optical observables on the basis of measuring the light intensity after the reflection from sample surface. Consequently, we use a simple physical model to unriddle the origin of the optical anisotropy induced by the external magnetic field. In the part, that deals with the design of an aparatus for measuring magneto-optical Kerr effect in longitudinal conformation, we provide necessary information to define a device capable of measuring magneto-optic observables in micro/nano scale. Last chapter i aimed to the achieved results on the thin Co films and on magnetic vortices with lateral dimensions of 1 μm.

Keywords:

Magnetic properties of thin films and microstructures, Kerr effect, magneto-optics, Jones formalism, magnetic vortices, longitudinal Kerr effect.

Date of defence

19.06.2013

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

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)

Supervisor’s report
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D.

Student ke zpracování náročného tématu přistoupil zodpovědně a poctivě, s vysokou dávkou samostatnosti. Při vypracovávání práce se musel vypořádat jednak s náročným odvozováním a pochopením formalismu použitého k popisu interakce světla s magnetickými tenkými vrstvami, mikro a nanostrukturami a jednak s konstrukcí celého měřicího zařízení, získávání relevantních dat a jejich interpretací. Získané výsledky magnetických vlastností mikrometrových magnetických vortexů, naměřené v rámci práce, jsou srovnatelné se současnými výsledky uváděných v renomovaných zahraničních vědeckých časopisech. Proto vyvstává otázka na závěr: Uvažuje autor o publikování dosažených výsledků ve vědeckém zahraničním časopise?

Bakalářskou práci Lukáše Flajšmana hodnotím stupněm výborně: A.
Evaluation criteria Grade
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 B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A
Display more

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
doc. Mgr. Adam Dubroka, Ph.D.

Předkládaná bakalářská práce se zabývá návrhem a konstrukcí zařízení pro měření magnetických vlastností nanostruktur pomocí magneto-optického Kerrova jevu. Kapitola první je věnována rozsáhlému teoretickému úvodu.  Nejprve jsou zde shrnuty Maxwellovy rovnice a rozebráno šíření elektromagnetických vln v prostředí, následuje zavedení Jonesova formalizmu pro popis polarizovaného světla. Kapitola je završena detailním odvození Kerrova jevu jak po stránce fenomenologické, tak je osvětlena jeho fyzikální podstata pomocí Lorenzova modelu s magnetickým polem.
    Kapitola druhá popisuje design experimentální aparatury pro měření Kerrova jevu. Kapitola začíná popisem aparatury již dříve zkonstruované na UFI VUT a její nedostatky, které motivovaly ke konstrukci nové vylepšené měřící sestavy. Je zde detailně popsán princip měření, funkce jednotlivých komponent, i jejich případné nedostatky. Kapitola je doplněna detailními grafikami a schématy.
    Poslední kapitola je věnována testování nové aparatury jednak na homogenní vrstvě kobaltu, podruhé i na mikrostruktuře s magnetickými disky. Právě možnost měření z velmi malého povrchu v řádu několika mikrometrů díky fokusovanému svazku je jeden z velkých benefitů tohoto nového zařízení.

Autor v předkládané práci ukázal široký rozsah schopností od detailního odvození teoretického pozadí měřených veličin, přes design aparatury s pomocí moderního softwarového vybavení a konstrukcí zařízení a jeho otestování konče. Práce je velmi pečlivě zpracovaná ve všech svých aspektech: zásadní rovnice jsou zde detailně odvozeny, text, obrázky i schémata byly graficky vytvořeny s velkou pečlivostí, převzaté informace jsou doplněny početným seznamem odkazů a práce je i na velmi dobré gramatické úrovni. Text se velmi dobře čte, předkládané informace jsou dobře strukturované. Práce obsahuje detailní dodatky jak v tištěné, tak elektronické podobě. Souhrnem, bakalářská práce je na velmi vysoké úrovni, z mé zkušenosti vysoce nad průměrnou kvalitou běžných bakalářských prací. V tomto případě zcela jednoznačně hodnotím práci známkou A a doporučuji komisi její přijetí.
Evaluation criteria Grade
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 A
Display more

Grade proposed by reviewer: A