OTÝPKA, M. Kontrola magnetických textur pomocí elektrického proudu v syntetických antiferomagnetech [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.

Posudek vedoucího

Hnilica, Ján

Martin Otýpka's bachelor's thesis centers on the development of synthetic antiferromagnetic multilayers composed of CoFeB/Ru/CoFeB thin film stacks with in-plane magnetic anisotropy. This work involves subsequent patterning into stripe-shaped structures to facilitate spin-orbit torque-induced domain-wall motion. Unlike most previous studies that focused on systems with out-of-plane magnetic anisotropy, this research investigates this mechanism within in-plane systems. A key advantage of the studied system is its tunability based on interlayer thickness, allowing for adjustable rigidity in response to external magnetic fields. The manuscript is logically divided into five chapters. The first chapter lays the foundation for understanding magnetism in solid matter. The second chapter provides a comprehensive overview of the state of the art in the field and introduces synthetic antiferromagnetic systems. The third chapter explains the origins of spin-orbit torques, magnetization dynamics, and offers a brief introduction to domain-wall motion.The fourth chapter details the sample fabrication and magnetostatic analysis, with a focus on tailoring the system's saturation field and characterizing the direction of magnetic anisotropy. It thoroughly examines the interaction between the ferromagnetic layers and the mechanics of the magnetic domains, supported by the microspin simulations using MuMax3 software. The final chapter is dedicated to the successful observation of spin-orbit torque-induced domain-wall motion, which was observed in low energetical and beginning of the higher energetical regime. The student began this research with minimal knowledge in nanomagnetism, experimental physics, and nanofabrication but quickly developed the necessary skills and experience to successfully complete the study. Personally, I found the subsection where domain mechanics is studied particularly engaging. This part uses both experimental techniques, like Magneto-optical Kerr Microscopy, and MuMax3 simulations, offering a new perspective on the quasistatic mechanics of synthetic antiferromagnetic systems. All the criteria of the assigned study were fulfilled, although more emphasis could have been placed on domain wall motion. Considering the extensive work involved in fabricating the samples, measuring, and characterizing the experimental data, I am pleased to recommend this thesis for defense before an examination committee.

Posudek oponenta

Holobrádek, Jakub

Bakalářská práce Martina Otýpky se zabývá kontrolou magnetických textur pomocí elektrického proudu v syntetických antiferomagnetech. Jedná se rozsáhlou práci, která se skládá z teoretické a praktické části a zahrnuje v sobě množství technik, které si autor osvojil (nanofabrikace, magnetická charakterizace, magnetické simulace, elektrická a magnetooptická měření). Práce je psána anglicky, což není u bakalářské práce standardem a pro budoucí karieru autora to je jistě přínosem. V úrovni anglického psaného textu jsou v práci ale jisté rezervy, které místy brání dobrému porozumění, na kterých se vyplatí do budoucna dále pracovat (nesprávný slovosled, chybějící vzory, zbytečně dlouhá souvětí,…). Práce zavádí veliké množství zkratek, z nichž některé nejsou úplně standartní (např. in-plane anisotropy – IPA). I z toho důvodu bych ocenil seznam zkratek na konci práce a jejich střídmější využívání, protože některé věty obsahující vícero zkratek jsou hůře srozumitelné. Úvodní tři kapitoly zavádí potřebné pojmy pro zbytek práce. Svým rozsahem i grafickým zpracováním předčily očekávání, které jsem měl od bakalářské práce a považuji je za dostatečné a zdařilé i přes občasné chyby (například záměna moment a momentum v první kapitole). Čtvrtá kapitola zahrnující výrobu a charakterizaci vzorků pak z těchto standardů bohužel slevuje, což je škoda, protože se věnuje dvěma ze tří cílů práce. Logické řazení této kapitoly nepovažuji za zcela šťastné – například vysvětlování experimentálních metod společně s výsledky experimentů nebo uvedení litografie až po depozicích, i když v reálu byly tyto metody využity v opačném pořadí. Na pochopitelnosti také nepřidá ne zcela jasné uvedení vzorků, kterých bylo vyrobené velké množství, ale nejsou všechny charakterizovány nebo využity pro elektrická měření (s-shaped stripes, double Pt SAF). Ani obrázky v této kapitole nemají všechny potřebnou úroveň – různá písma v jednom obrázku, nesprávná velikost písma, nečitelnost… (například obrázek č. 4.5, který má v každém panelu jiné osy a je je proto obtížné porovnat). V obrázku č. 4.10 (b) nepovažuji zase za úplně šťastné použití čáry v polárním grafu. Daleko vhodnější by bylo vynést (ideálně i s nejistotou) jen body, které byly změřeny. Obecně bych autorovi do budoucna doporučil být i výrazně méně stručný v popiscích jednotlivých obrázků – v předložené podobě je velmi často obtížné se z nich něco dozvědět, což brání dobrému porozumění jejich sdělení. Pátá kapitola je pak výrazně nejstručnější, což považuji za nešťastné, protože by měla naplňovat třetí cíl práce a věnovat se problematice, která je předestřena v názvu práce. Na rozdíl od autora („Other experiments … were also performed, but the results were unsatisfactory and the magnetic domains were rather uncoherently renucleating and won’t be presented in this work.“) se domnívám, že bakalářská práce může ukazovat i experimenty, které se nepovedly podle představ, protože i z nich je možné čerpat ponaučení pro budoucí výzkum. V předloženém rozsahu a argumentaci mě autor bohužel nepřesvědčil, že opravdu pozoroval pohyb doménových stěn (viz třetí otázka k obhajobě). Celkově práci považuji za zdařilou a doporučuji ji k obhajobě se známkou B.

eVSKP id 158048