• JobChallenge 2017
  • Události
  • Sem patřím
  • Centrum sportovních aktivit VUT v Brně
  • Výzkumná centra

  • Pravděpodobně máte vypnutý JavaScript. Některé funkce portálu nebudou funkční.

Závěrečné práce


Detail závěrečné práce

Název: Transportní vlastnosti jednorozměrných magnetických nanostruktur
Typ: bakalářská práce
Rok: 2016/2017
Student: Bc. Jakub Holobrádek
Vedoucí: Ing. Marek Vaňatka
Oponent: Mgr. Jiří Liška, Ph.D.
Fakulta: Fakulta strojního inženýrství
Ústav: ÚFI
Obor studia: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)
Jazyk: čeština
Stav: ohodnoceno (práce byla ohodnocena a na základě hodnocení bude podstoupena obhajobě)
Charakteristika problematiky úkolu:
Magnetické nanostruktury jsou v současné vědě studovány za účelem využití např. v záznamových médiích nebo vysokofrekvenčních obvodech. Omezením rozměrů lze modifikovat průběh magnetizačních procesů a tím docílit zajímavých vlastností týkajících se například pohybu doménových stěn.
Náplní této práce je charakterizace jednorozměrných nanodrátů na bázi Co připravených metodou růstu z plynné fáze ve spolupráci s Technickou Univerzitou v Sydney. Charakterizace bude provedena zejména pomocí měření anizotropní magnetorezistence ve vnějším magnetickém poli. Budou také provedena komplementární měření např. pomocí magnetooptického Kerrova jevu a mikroskopie magnetických sil (MFM). Dále mohou být charakterizovány také jiné systémy, připravené elektronovou litografií a naprašováním/napařováním. Materiálové a strukturní složení nanodrátů bude dle potřeby prozkoumáno metodami např. XPS, XRD nebo TEM.
Cíle, kterých má být dosaženo:
- Vypracovat rešeršní studii o problematice růstu magnetických nanodrátů z plynné fáze a o problematice transportních vlastností nanodrátů.
- Připravit vzorky nakontaktovaných nanodrátů. Pro přípravu elektrických kontaktů bude třeba si osvojit elektronovou litografii, naprašování/napařování a další nutné procesy.
- Sestavit měřicí aparaturu umožňující aplikování magnetického pole a rotaci vzorku včetně softwaru.
- Provést úhlově závislé transportní měření magnetických nanodrátů.
Klíčová slova:
Nanodráty, magnetismus, magnetorezistence, AMR
Abstrakt:
Magnetické nanodráty jsou v posledních letech studovány, jelikož jejich speci fické vlastnosti mohou být využity v aplikacích v mikroelektronice a senzorech. Tato práce se zabývá měřením transportních vlastností nanodrátů v magnetickém poli. Nanodráty, zkoumané v rámci práce, byly narosteny metodou chemické depozice z plynné fáze ve spolupráci s Technickou Univerzitou v Sydney. Hlavním úkolem práce bylo vyvinout proces kontaktování jednotlivých nanodrátů pomocí litogra fie elektronovým svazkem a jejich měření v magnetickém poli pomocí jevu anizotropní magnetorezistence. Dále byly provedeny základní charakterizace studovaných nanodrátů pomocí metod transmisní elektronové mikroskopie, energiově disperzní spektroskopie a mikroskopie magnetických sil.
Literatura:
Wegrowe J. E. et al., Magnetoresistance of Ferromagnetic Nanowires. Phys. Rev. Lett. 82, 3681 (1999).
Xia Y. et al., One-Dimensional Nanostructures: Synthesis, Characterization, and Applications. Adv. Mater. 15, 353 (2003).
J. Wang et al., Interplay between superconductivity and ferromagnetism in crystalline nanowires, Nat. Phys. 6, 389 (2010).
Wong D. W. et al., Current-induced three-dimensional domain wall propagation in cylindrical NiFe nanowires, J. Appl. Phys. 119, 153902 (2016).
Důvod utajení:
Není specifikováno.

Soubor vložený studentem Velikost Veřejná verze
Hlavní dokument [.pdf] 9.79 MB ano

Hodnocení vedoucího - Ing. Marek Vaňatka:
Student Jakub Holobrádek ve své bakalářské práci na téma Transportní vlastnosti jednorozměrných magnetických nanostruktur vypracoval kvalitní rešeršní studii o výrobě a vlastnostech magnetických nanodrátů, následně také o základních magnetických vlastnostech pevných látek. Z následující experimentální části musím zejména ocenit samostatnost studenta při procesu kontaktování nanodrátů, který před odevzdáním práce zvládal zcela sám. Celá metodika kontaktování magnetických nanodrátů s přesností umístění elektrických kontaktů do několika desítek nanometrů bude použita v dalším výzkumu v nadcházejícím roce. Oceňuji studentovu vytrvalost, i když experimenty neprobíhaly dle očekávání po celou dobu práce. V další experimentální činnosti bude třeba si ještě více osvojit všechny použité měřící zařízení a zejména jejich automatizaci kvůli potřebě přizpůsobení měřících programům požadavkům konkrétních experimentů.
Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm A – výborně.

výsledná známka: A

Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
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
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Hodnocení oponenta - Mgr. Jiří Liška, Ph.D.:
Předložená bakalářská práce studenta Jakuba Holobrádka s názvem Transportní vlastnosti jednorozměrných magnetických nanostruktur obsahuje řešeršní studii této moderní problematiky i praktickou realizací experimentu. Ta se skládala z nachystání vzorku, sestavení měřicí aparatury i provedení transportních měření (anizotropní magnetorezistence, AMR) nanostruktur v podobě nanodrátů na bázi Co a NiFe. Dle prezentovaných informací student zvládl přenos nanodrátů, vytváření nanokontaktů za pomocí elektronové litografie i mikrokontaktů za pomoci ultrazvukového bondování. Bohužel nebyl úspěšný při transportním měření monokrystalických nanodrátů na bázi Co, což mohlo být způsobeno mimo jiné výběrem konkrétního drátu ale i nevhodnými depozičními podmínkami na TU v Sydney, které sám nemohl ovlivnit. Nanodrát ke transportnímu měření byl zvolen po charakterizaci za pomocí MFM i TEM/EDS metod. Měřicí aparatura byla sestavena správně což dokumentují výsledky z měření AMR u NiFe nanodrátu. Oproti zadání student navíc provedl simulaci transportních závislostí pomocí programu MuMax3 pro NiFe drát, což umožňuje srovnání se změřenými výsledky a proto to hodnotím pozitivně.

Práce je vypracována na výborné úrovní. Několik překlepů, nepřesných formulací se však v práci vyskytlo (např. část 2.3: „mez skluzu“,  část 6.2: pomocí prošlých „lektronů", část 2.1: bod tání pevných látek se v nanostrukturách „zmenšuje“) což je u prací tohoto typu zcela běžné a nesnižuje to úroveň práce. Doporučil bych studentovi vyhýbat se novotvarům a použít spíše vhodný opis (např. str. 13, Tento roztok je 5 minut „ultrazvukován“, obr. 7.7 „Namikrokontaktovaný“ vzorek). Zkušenosti s přípravou a měřením výše uvedených vzorků a zvládnutí dalších technik jsou důležité pro další vědeckou práci J. Holobrádka. Hodnotím tuto práci stupněm A - výborně.

výsledná známka: A

Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání B
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 B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A

Tip: zkrácený odkaz na závěrečnou práci je také: https://www.vutbr.cz/studium/zaverecne-prace?zp_id=101561

Zpět na seznam