but.committee	prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (předseda) prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (místopředseda) Dr. Sebastian Wintz (člen) Prof. Sebastiaan van Dijken (člen) prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen) Ing. Vojtěch Uhlíř, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Disertační práce Ing. Vaňatky navazuje na jeho předchozí výzkum magnetických materiálů s hlavním zaměřením na statické a dynamické vlastnosti nanostrukturovaných magnetických materiálů, jako například NiFe, CoFeB a YIG. Výsledky práce jsou originální a relevantní pro vývoj magnetických pamětí, vlnových výpočetních zařízení a škálovatelných mikrovlnných komponentů. Disertační práce prezentuje širokou škálu experimentů a metod. Ing. Vaňatka tam úspěšně řeší klíčové problémy v oblasti nanomagnetismu. Jeho práce v oblasti charakterizace spinových vln je originální a rozsah dosažených výsledků je velice působivý. Výsledky jsou původní a byly publikovány v několika významných mezinárodních časopisech. V průběhu obhajoby Ing. Vaňatka přesvědčivě prokázal své tvůrčí schopnosti v dané oblasti výzkumu. Své výsledky prezentoval v angličtině a prezentaci si pečlivě připravil. Na dotazy oponentů a členů komise odpověděl uspokojivě a prokázal výborné znalosti zkoumaného oboru.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Pokročilé materiály a nanovědy	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Urbánek, Michal	en
dc.contributor.author	Vaňatka, Marek	en
dc.contributor.referee	Wintz, Sebastian	en
dc.contributor.referee	Dijken, Sebastiaan van	en
dc.date.created	2021	cs
dc.description.abstract	Magnetické materiály a z nich vyrobené nanostruktury jsou v průběhu posledních let studovány pro jejich aplikace v např. záznamových médiích a logických obvodech. Tato práce navazuje na náš předchozí výzkum tohoto oboru s hlavním zaměřením na statické a dynamické vlastnosti nanostrukturovaných magnetických materiálů, jako například NiFe, CoFeB a YIG. Práce začíná teoretickým úvodem s popisem mikromagnetických systémů, dynamiky magnetických vortexů, feromagnetické rezonance (FMR) a spinových vln včetně jejich disperzních vlastností. Následuje popis použitých experimentálních metod a první experimentální část zabývající se nukleačním procesem magnetického vortexu, jinými slovy procesem transformace ze saturovaného stavu do spinové konfigurace magnetického vortexu v průběhu snižování magnetického pole. Jsou použity mikroskopické metody zobrazující magnetickou strukturu materiálu, jmenovitě Lorentzova transmisní elektronová mikroskopie a rentgenová transmisní mikroskopie. Výsledky jsou poté korelovány s měřením elektrické odezvy pomocí jevu anizotropní magnetorezistence. Výhodou elektrických měření je, že plně elektrická detekce dovoluje použití tohoto systému v uzavřených systémech integrovaných obvodů. Výsledky oblasti nukleací magnetických vortexů ukazují, že při tomto procesu prochází magnetizace v nano- a mikrometrových magnetických discích několika fázemi s růsnými typy spinových konfigurací nazvaných nukleační stavy. Dále je představeno měření magnetických materiálů pomocí vektorového síťového analyzátoru (VNA), což je aplikováno na měření resonance magnetických vortexů (určení gyrotropické frekvence a měření vysokofrekvenčních módů), feromagnetické rezonance tenkých vrstev (získání základních magnetických materiálových parametrů) a spektroskopii spinových vln. Právě spektroskopie spinových vlna je rozvinuta za účelem měření disperzních relací tenkých magnetických vrstev, což je základní charakteristika, jejíž znalost je důležitá v návrhu aplikací. Nakonec je představeno anténní zařízení, díky kterému lze oddělit magnetické buzení od vzorku samotného bez nutnosti absolvovat proces elektronové litorafie, což je zapotřebí v klasickém přístupu antény na vzorku a kontaktování vysokofrekvenční sondou. Toto zařízení se skládá ze skleněného kantilívru, na kterém je vyrobena budící anténa, konektoru a spojovacího prvku v podobě plošného spoje. Celé zařízení je díky umístění na x-y-z stolek s náklonem pozicovatelné a lze tedy měřit v jakémkoliv místě vzorku. Umístění antény na sklo umožňuje navigaci pomocí mikroskopu a optické měření, např. metodou Brillouinova světelného rozptylu (BLS) nebo Kerrova jevu.	en
dc.description.abstract	During the last years, magnetic materials and nanostructures have been intensively studied for their applications in recording media and logic circuits. This work follows our ongoing research in this field and mainly focuses on the static and dynamic properties of nanostructured materials, e.g., NiFe, CoFeB, and YIG. The thesis starts with a theoretical introduction showing the basic description of micromagnetic systems, ferromagnetic resonance (FMR), and spin-waves, including the mathematical description of spin-wave dispersion relations. This is followed by the description of experimental methods. Then we present the first experimental part concerning the nucleation process of magnetic vortices, i.e., the transition from the saturated state into the vortex spin configuration while decreasing the magnetic field. Magnetic imaging methods are used, namely Lorentz transmission electron microscopy and magnetic transmission X-ray microscopy. The results are correlated with electrical detection using the anisotropic magnetoresistance effect. The advantage of electrical measurements is their potential integrability into the microprocessor circuitry. In the results, we report that this process in nanometer- and micrometer-sized magnetic disks undergoes several phases with distinct spin configurations called the nucleation states. Moreover, we introduce the analysis of magnetic materials using a vector network analyzer (VNA), which is applied to the measurement of magnetic vortex resonance (evaluation of the gyrotropic frequency and the high-frequency modes as well), the ferromagnetic resonance of thin layers (extraction of basic magnetic material parameters), and propagating spin-wave spectroscopy (PSWS). Spin-wave spectroscopy is further developed to measure the dispersion relations of thin magnetic layers, which can serve as an essential characteristic used in the design of devices. Finally, we show a concept of an antenna device, separating the magnetic excitation from the sample itself, providing no need for electron lithography processes of the antenna fabrication onto the sample. This device has the form of a glass cantilever, on which the excitation antenna is fabricated, a connector, and a coupler. It is then placed on a tilt equipped x-y-z stage, and therefore it provides positionability to any place on the measured sample. The use of glass as the cantilever material enables navigation using a microscope and enables the use of optical detection methods, e.g., Brillouin light scattering (BLS) or Kerr effect.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	VAŇATKA, M. Statické a dynamické vlastnosti nanostrukturovaných magnetických materiálů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2021.	cs
dc.identifier.other	133058	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/196723
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Magnetismus	en
dc.subject	vortex	en
dc.subject	magnetorezistence	en
dc.subject	Lorentzova mikroskopie	en
dc.subject	transmisní elektronový mikroskop	en
dc.subject	rentgenová mikroskopie	en
dc.subject	FMR	en
dc.subject	spinové vlny	en
dc.subject	disperze	en
dc.subject	VNA	en
dc.subject	Magnetism	cs
dc.subject	vortex	cs
dc.subject	magnetoresistance	cs
dc.subject	Lorentz microscopy	cs
dc.subject	transmission electron microscope	cs
dc.subject	X-ray microscopy	cs
dc.subject	FMR	cs
dc.subject	spin-wave	cs
dc.subject	dispersion	cs
dc.subject	VNA	cs
dc.title	Statické a dynamické vlastnosti nanostrukturovaných magnetických materiálů	en
dc.title.alternative	Static and dynamic properties of nanostructured magnetic materials	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2021-04-22	cs
dcterms.modified	2021-05-10-14:35:39	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	CEITEC VUT	cs
sync.item.dbid	133058	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2025.03.27 11:38:47	en
sync.item.modts	2025.01.17 10:01:51	en
thesis.discipline	Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. Středoevropský technologický institut VUT	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Statické a dynamické vlastnosti nanostrukturovaných magnetických materiálů

Files

Original bundle

Collections