diplomová práce

Magnetická transformace metastabilních vrstev fcc Fe/Cu(100) pomocí fokusovaného iontového svazku

Text práce 9.86 MB Příloha 11.22 MB

Autor práce: Ing. Jonáš Gloss

Ak. rok: 2013/2014

Vedoucí: Ing. Michal Urbánek, Ph.D.

Oponent: Ing. Vladimír Cháb, CSc.

Abstrakt:

Metastabilní tenké vrstvy paramagnetického, plošně centrovaného kubického (fcc) Fe připravené na monokrystalu Cu(100) jsou dobrými kandidáty pro tvorbu magnetických struktur pomocí fokusovaného iontového svazku díky jejich magnetické a strukturní fázové transformaci na feromagnetické, prostorově centrované (bcc) Fe po ozáření ionty. Problémem bylo, že tenké vrstvy čistého fcc Fe se spontánně transformují, když jejich tloušťka přesáhne 10 monovrstev. Tato hranice může být posunuta na 22 monovrstev, když se depozice Fe provede v atmosféře CO. Ukázali jsme, že je možné růst mnohem tlustší vrstvy pomocí legovaní s Ni, který stabilizuje fcc fázi. Zjistili jsme množství Ni, které je potřebné k stabilizaci nemagnetického, metastabilního fcc Fe a popsali jsme jeho závislost na tlaku v komoře během depozice ve fázovém diagramu, který ukazuje metastabilní region. Rovněž jsme ukázali, že stabilizující efekt zvýšeného tlaku v komoře se může odstranit pomocí saturace povrchu O a proto mohou být metastabilní vrstvy připraveny také v depozičních systémech s vyšším základním tlakem. Nakonec jsme ukázali tvorbu mikro- a nanostruktur ve 44 ML hrubých vrstvách Fe legovaného s Ni na Cu(100) pomocí fokusovaného iontového svazku.

Klíčová slova:

metastabilní vrstvy, magnetické struktury, magnetická transformace, stabilizující efekt, legování, fokusovaný iontový svazek

Termín obhajoby

23.6.2014

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (M2A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (M-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.

Diplomovou práci pana Jonáše Glosse hodnotím známkou výborně. Při plnění zadaných úkolů pracoval pilně a samostatně. Všechny cíle diplomové práce byly splněny, rád bych vyzvednul jeho píli, nadšení a zájem o studované téma. Vzhledem k tomu, že velká část jeho práce probíhala v laboratoři na spolupracujícím pracovišti, musel pan Jonáš Gloss projevit i velkou samostatnost. Výsledky práce byly publikovány v časopise Applied Physics Letters.
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

Výborná práce, dobrá grafika, bohužel angličtina méně srozumitelná i pro Čecha. V úvodu posudku bych rád zdůraznil, že student použil anglický jazyk k sepsání diplomové práce, jev dosti neobvyklý, avšak velice pozitivní. V Praze nevídaný a neslýchaný. Dovolil bych si ale na druhou stranu vytknout úroveň angličtiny. Příliš dlouhá souvětí, stavba vět kopíruje češtinu a členy jsou obecný problém pro Slovany. V některých částech text připomíná použití Google překladače. Myslím si, že po naší republice se potuluje dost rozených angličtinářů na konzultaci textu. Práce sama o sobě rozdělena na třetiny,  jen bych vytknul popis metod v části obsahující výsledky (např. AFM, nebo chybí FIB). není zcela jasné, zda byl použit analyzátor zbytkových plynů v aparaturách. Pokud mluvíme o CO  nebo O atmosféře v řádu 10(-9) nebo 10(-10) je nutné ukázat zbytkvou atmosféru, nebo alespoň popsat použité čerpací jednotky, protože v závislost na typu se dominantní plyny mění. Vzhledem k tomu, že se popisují efekty různých plynů na růst vrstev to považuji za dosti závažnou informaci. V textu neexistuje zmínka o získávání těchto informací. Podobně není uvedeno jak a kde byla získána kalibrační křivka QCM, tj. RHEED nebo separátní měření tloušťky vrstvy. Trochu postrádám kontrolu složení deponované vrstvy ze slitiny, zda se zachovala nebo nakolik byla porušena. Postačilo by pouze konstatování, že v určitém rozmezí bylo zachováno, zejména proto, že se se složením operuje při určování stability jednotlivých fází. Podobně je tomu s fázovým diagramem Fe - Ni - C.   Ten je rovněž rozhodující z hlediska stability fází. Samozřejmě fázový diagram tenkých vrstev se může lišit od objemového, je však nutné vycházet z určité představy. Podobně jsem neporozuměl důvodu, proč difrakční obrázky získané pomocí LEEDu požívají tak vysoké napětí 120 V. Některé difrakční body jsou spojeny, ale mimo ně existují body bez komentáře což je značně matoucí. Zcela chybí difrakční obrázek čistého substrátu Cu což podstatné pro růst. Za nejslabší část práce považuji odstavec 3.2 str.22. kde není jasné co vlastně autor popisuje z magnetických vlastností. Značný vlic na charakter deponovaných vrstev má nábojový stav částic, které dopadají na povrch. Popsaná napařovadla OMICRON převážně deponují částice záporně nabité, lze jednoduchým způsobem změnit jejich stav, např. na neutrální. Mou otázkou je, zda student uvažoval o možnosti eliminovat náboj deponovaných částic. Závěrem bych si dovolil ještě jednu otázku vyplývající ze závěrů práce, kde je konstatováno, že byl nalezen správný poměr mezi Fe a Ni, který dovoluje růst metastabilních vrstev o jakékoli tloušťce. V práci jsou uvedeny jen vrstvy se dvěma tloušťkami. Z čeho byl učiněn uvedený závěr?
    Práce ma výbornou úroveň, proto doporučuji přes malé nedostatky, zejména ve formulaci, hodnocení A.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
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

Známka navržená oponentem: A