Magneto-optické štúdium antiferomagnetických materiálov pre spintroniku

Abstract

The main goal of this thesis was to develop an experimental technique for investigation of ferromagnetic and antiferromagnetic materials using magneto-optical effects that are quadratic in magnetization. Using a prototype of 2-dimensional electromagnet, which enables to rotate magnetic field of constant magnitude in the sample plane, we were able to study spectral dependences and anisotropies of corresponding magneto-optical coefficients. In ferromagnetic semiconductor GaMnAs we revealed that the anisotropy of Voigt effect magneto-optical coefficient is strongly wavelength dependent - this coefficient can be both isotropic and anisotropic. Very strong anisotropy of this coefficient was observed for metallic FeRh in a ferromagnetic state. Finally, a new method that can be used to measure Voigt effect in antiferromagnetic state of FeRh was demonstrated.

Hlavným cieľom tejto práce bolo vyvinúť experimentálnu techniku na štúdium feromagnetických a antiferomagnetických materiálov využitím magneto-optických javov kvadratických v magnetizácií. Využitím prototypu 2-dimenzionálneho elektromagnetu, ktorý umožňuje točiť magnetickým poľom konštantnej veľkosti v rovine vzorku, sme boli schoppný študovať spektrálnu závislosť a anizotropiu príslušných magneto-optických koeficientov. Vo feromagnetickom polovodiči GaMnAs sme zistili, že anizotropia koeficientu Voigtovho javu je silne závislá na vlnovej dĺžke - tento koeficient môže byť izotropný aj anizotropný. Veľmi silná anizotropia tohto koeficientu bola pozorovaná pre kov FeRh vo feromagnetickom stave. Na záver bola demonštrovaná nová metóda, ktorá umožňuje merať Voigtov jav v antiferomagnetickom stave FeRh.