Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Urbánek, Michal

Bakalářská práce slečny Kristýny Davídkové se zabývá problematikou generování výměnných spinových za pomoci mikrovlnných nanoantén. Slečna Davídková při řešení bakalářského projektu projevila mimořádné schopnosti, píli a nadšení pro vědeckou práci. Tyto vlastnosti jsou reflektovány v její bakalářské práci, jež svým rozsahem a kvalitou výsledků v ní prezentovaných, snese srovnání s nejlepšími diplomovými pracemi předkládanými na ÚFI. Práce velmi přehledně a ve velkém detailu shrnuje teorii spinových vln, experimentální techniku spektroskopie spinových vln včetně jejího teoretického popisu a podrobného analytického modelu. Práce dále ve své experimentální části obsahuje popis přípravy vzorků nanoantén pomocí elektronové litografie a shrnutí provedených experimentů šíření výměnných spinových vln. Analýza naměřených dat a diskuse výsledků jsou rovněž na mimořádně vysoké úrovni. S potěšením konstatuji, že všechny cíle bakalářské práce byly splněny nebo dokonce překročeny, práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm A.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	A
Vlastní přínos a originalita	A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky 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

Navrhovaná známka: A

Posudek oponenta

Holobrádek, Jakub

Na předložené bakalářské práci zabývající se výměnnými spinovými vlnami je zcela jistě potřeba ocenit její rozsah a šíři zpracování. Autorka v práci dokazuje širokou paletu svých kompetencí – práce se současnou literaturou z oblasti magnoniky, teorie magnetismu a spinových vln, analytické výpočty a simulace excitačních spekter nanoantén, netriviální litografie na nevodivých vzorcích, měření metodou VNA, analýza a interpretace naměřených VNA a BLS dat. Úvod práce dobře nastiňuje pojednávanou problematiku a motivaci pro studium spinových vln. Z mého pohledu by některé termíny mohly být vysvětleny jasněji i pro čtenáře z jiných vědeckých oborů (např. co je to nanoanténa), čemuž by pomohlo i uvedení některých informací přímo v textu a nejen v poznámce pod čarou (např. co to jsou spinové vlny). První kapitola práce se věnuje rešerši literatury ohledně možností buzení spinových vln. Rád bych vyzdvihl jednak množství relevantních citovaných článků a jednak jejich aktuálnost (tři články z let 2020 a 2021). Příště bych doporučil v textu u jednotlivých článků uvádět spíše autora než rok a časopis, ve kterém vyšel. V ostatních kapitolách práce se tak ostatně děje. Také bych zvážil, jestli je třeba vždy uvádět detaily typu přesných rozměrů a materiálů použitých v článku. Na některých místech kapitoly se tak děje a kvůli tomu zanikají hlavní závěry prezentovaných článků a jejich relevantnost pro autorčinu práci prezentovanou v dalších kapitolách. Přes samotné stromy tak nemusí být vidět celý les. Druhá kapitola práce se do detailu věnuje teorii potřebné pro experimentální část. Oceňuji poctivost zpracování, která se přetavila do 147 rovnic a logickou návaznost kapitoly, jež vychází od Maxwellových rovnic a končí u modelu Kalinikose a Slavina, který je potřebný pro popis výměnných spinových vln. Ve třetí kapitole autorka pojednává o buzení a detekci spinových vln pomocí Vektorového obvodového analyzátoru. Zde je třeba vyzdvihnout velmi důkladné odvození přenosu spinových vln z budících do detekční antény pomocí vlastních indukčností. Stejně tak je třeba pochválit porovnání analytických a simulovaných (metoda konečných prvků) excitačních spekter různých tvarů antén. K naprosté dokonalosti postrádám lepší zpracování obrázku 3.6, který ač kruciální pro pochopení diskutované problematiky je velmi nepřehledný a nedostatečně okomentovaný. Jako lehce matoucí a pochopení bránící shledávám i nakládání s termíny excitační účinnost a excitační spektrum v sekci 3.2.2. Čtvrtá kapitola prezentuje výrobu STR a MEA nanoantén v laboratořích CEITEC Nano. Popsaný postup výroby by šlo snadně vzít a zreplikovat jako recept z kuchařky. Jako náročný čtenář bych možná ocenil lepší vypořádání se s otázkami, které mi při čtení vytanuly jako: Proč jsou vyráběny právě tyto dva typy nanoantén? Proč je zvolena pro nanoantény právě tloušťka zlata 55 nm? Jak byly naměřeny reálné rozměry budících částí nanoantén? Poslední pátá kapitola pojednává o samotných VNA měřeních. Zde je třeba vyzdvihnout grafické zpracování naměřených výsledků. Silný dojem také budí obrázky 5.5 a 5.8 jež ukazují souhlas experimentálně naměřených hodnot grupových rychlostí s teoretickým výpočtem. Na druhou stranu neshledávám jako úplně šťastné prezentaci dat z MEA5 antény pouze v dodatku G, když jsou následně plnohodnotně diskutovány v sekci 5.4. Úplně se mi nepozdává ani argumentace ohledně obrázku 5.11 prezentujícího BLS 2D měření propagujících se spinových vln. Tímto směrem míří i jedna z mých otázek. Závěr dobře shrnuje celou práci. Možná bych jen ocenil větší diskuzi možných aplikací zjištěných výsledků a zamyšlení se nad možnými směry dalšího výzkumu v této oblasti. Není možné nezmínit, že práce obsahuje i seznam zkratek a 7 dodatků doplňujících samotný text práce. Pokud bych musel vybrat nějakou slabinu práce bylo by to nakládání s obrázky. Dobrý dojmem nepůsobí nekonzistentnost k označování jednotlivých částí obrázků – někdy autorka neoznačuje panely obrázku vůbec (např. obrázek 3.6), někdy písmeny (např. obrázek 3.10) a někdy římskými číslicemi (obrázek 3.8). Podobnou nekonzistentnost nacházím i v různém umístění popisu obrázků (někdy pod obrázkem, někdy vedle něj). Na některých místech je obrázek umístěn dlouho před tím, než je diskutován v textu (např. obrázek 5.2 c). Dobrým dojmem také nepůsobí, když není obrázek zarovnán na vršek nebo spodek stránky a je tak pod ním třeba jen jedna věta textu (například na straně 49) nebo když má několik obrázků po sobě téměř totožný popisek (obrázky 4.3-4.5). Všechny výše zmíněné nedostatky, nechť jsou brány jako možné poučení do příštích let a nikterak silně nenarušují výborný dojem z nadstandartní bakalářské práce. Celkově je předložená práce vynikající a z mého pohledu zcela zasluhuje hodnocení A.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	A
Vlastní přínos a originalita	A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky 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	A

Navrhovaná známka: A

Otázky

Na obrázku 2.6 jsou prezentovány módy stojatých spinových vln. Zamyslete se a diskutujte, jestli mód n=0 může existovat v obou případech okrajových podmínek, jak je na obrázku prezentováno.
Jak je možné, že STR anténou byly naměřeny VNA data (viz obrázek 5.7), když dle obrázku 5.11 veškerá intenzita spinových vln směřuje mimo detekční anténu? Na základě čeho, byla zvolena pro BLS měření frekvence 9,6 GHz (v jakém místě byl tento test proveden)? V jakém vztahu je tato frekvence k FMR frekvenci? Diskutujte, jak by se BLS 2D mapa mohla změnit s jinými frekvencemi a jinou velikostí externího magnetického pole. Zamyslete se nad výsledky prezentovanými v referenci [55] a vašim obrázkem 5.10 a) a jejich vztahem k prezentované 2D mapě.
V sekci 3.1 věnované VNA se píše, že „Ve stejném čase je vlna vyslána pouze z jednoho portu (druhý port je tedy pouze detekční pro přenesenou vlnu). V následujícím čase se poté vlna vysílá z druhého portu (v tomto případě první port slouží jako detekční pro přenesenou vlnu z druhého portu).” Jakým způsobem je tedy možné naměřit parametry S11 a S22 , které jsou představeny jako parametry obsahující informaci o spinové vlně vyslané a detekované stejným portem?