Souhrn výsledků
Hlavním zaměřením tohoto projektu
bylo studium optických, magnetických a magnetooptických vlastností magnetických
oxidových vrstev v závislosti na technologii přípravy a s perspektivním uplatněním
vrstev pro magnetooptická záznamová media a další aplikace v nereciproké
optice. Hlavní pozornost byla věnována především granátovým magnetickým vrstvám,
technologii jejich přípravy metodami kapalné epitaxe, magnetronového naprašování a
laserové ablace. Zaměřili jsme se na přípravu vrstev s vysokými magneto-optickými
jevy a s různým typem magnetické anizotropie a na přípravu magneticky vázaných
dvojvrstev. Toto studium mělo charakter základního výzkumu. Hlavní výsledky projektu
jsou následující:
1) Technologie granátových vrstev - na našem pracovišti se podařilo vyvinout
technologii přípravy velmi čistých granátových vrstev připravovaných metodou
izotermální kapalné epitaxe z BaO taveniny. Tyto vrstvy mají o řád nižší
koncentraci nečistot ve srovnání s vrstvami připravovanými standardní metodou z PbO
taveniny. To umožnilo stanovit koncentrace a rozložení kationtů i při velmi nízkých
koncentracích dopantů a stanovit anizotropii lokálních polí Fe pomocí NMR metod.
Vrstvy získané magnetronovým naprašováním a pulzní laserovou depozicí byly
připravovány v rámci spolupráce na universitě v Belfastu.
2) Optický a magnetooptický výzkum granátových vrstev - zaměřili jsme se na studium
vrstev s vysokou hodnotou magnetooptických jevů potenciálně vhodných pro
magnetoptický záznam informace. Byl studován yttrito-železitý granát dopovaný
tří-a čtyřvalentními ionty Rh připravený pomocí kapalné epitaxe. Zjistili jsme,
že čtyřvalentní ionty Rh mají extrémně silný příspěvek k Faradayově rotaci ve
viditelné a blízké infračervené oblasti spektra, zatímco třívalentní Rh ionty
vykazují velmi nízkou magnetooptickou aktivitu. To vede k závěru, že Rh3+
ionty jsou v garnátu v nízkospinovém stavu a obrovské magneto-optické jevy jsou
indukovány nezkompenzovaným spinem v Rh4+(4d5) . Pro
magnetoptický záznam byly dále připraveny vrstvy BiDy-granátu metodami laserové
depozice a naprašováním. Tyto vrstvy vykazují vysokou hodnotu Faradayovy rotace (až
60 deg/mm), pavoúhlou
hysterezní smyčku, kolmou magnetizaci a v důsledku malých zrn i velmi dobrý poměr
signál/šum.
3) Vrstevnaté magnetické granátové struktury - byly studovány magnetické granátové
dvojvrstvy připravené metodou laserové ablace. Vhodnou volbou technologických
podmínek se podařilo připravit jednotlivé vrstvy s různou magnetickou kompenzační
teplotou. Magnetooptické hysterezní smyčky jednoznačně potvrdily, že jednotlivé
vrstvy jsou navzájem magneticky vázány. Takováto vazba byla pozorována vůbec poprvé
v granulárních oxidových systémech. Tyto struktury tak představují alternativu k
magnetickým metalickým multivrstvám jako magnetooptická záznamová media s
vysokým rozlišením.
4) Vrstvy s planární magnetizací - dalším studovaným magnetooptickým materiálem
byl granát obsahující ionty Pr připravovaný metodou kapalné epitaxe ve spolupráci s
univerzitou ve Lvově. Zde jsme se zaměřili především na anizotropní vlastnosti
vrstev. V důsledku přítomnosti Pr leží snadný směr magnetizace v rovině vrstev a
tyto vrstvy mohou být kombinovány ve vrstevnatých strukturách. Kromě toho se tyto
vrstvy se ukázaly velmi výhodné pro magnetooptické zobrazování magnetických toků
(například ve vysokoteplotních supravodičích) a magnetických poruch. Vrstvy mají
vysoké pole nasycení, až 0.5T, vykazují vysokou Faradayovu rotaci, která je
lineární v závislosti na poli a bez hystereze. |