Studium spinové dynamiky v hybridních strukturách založených na feromagnetic-kém polovodiči (Ga,Mn)As

Abstract

Studium spinové dynamiky v hybridních strukturách založených na feromagnetic- kém polovodiči (Ga,Mn)As Abstrakt: Tato disertační práce se zabývá studiem hybridních struktur feromagnet/polo- vodič, které velice zajímavé pro spintroniku. My jsme se zaměřili na heterostruktury, které obsahují feromagnetický polovodič (Ga,Mn)As, což je nejprozkoumanější mode- lový materiál ze skupiny zředěných magnetických polovodičů. Hlavním cílem této práce bylo podrobné studium jevu optického spinového krutu (Optical Spin Transfer Torque, OSTT), což je optická obdoba jevu STT, který se ve feromagnetických kovových vrstvách používá pro netermální přepínání směru magnetizace. V první části práce popisujeme experimenty, ve kterých jsme se pokusili dosáhnout netermální kontroly směru magne- tizace v (Ga,Mn)As s přispěním kontroly magnetické anizotropie pomocí mechanického napětí vyvolaného piezo-měničem (PZT) v hybridní struktuře (Ga,Mn)As/GaAs/PZT. Pro tento účel byla nejprve optimalizována příprava této struktury, která byla detailně tes- tována pomocí rentgenové difrakce a magneto-optických metod. Nicméně přepínání magnetizace působením jevu OSTT se nám nepodařilo dosáhnout. Navíc se ukázalo, že měřené nízkoteplotní výsledky jsou, navzdory velice detailní optimalizaci výroby studo- vané hybridní struktury na PZT, velice...

Investigation of spin dynamics in hybrid structures based on ferromagnetic semi- conductor (Ga,Mn)As Abstract: This dissertation deals with the study of hybrid ferromagnet/semiconductor structures, which are of particular for spintronics. We focused on heterostructures that contain ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As, which is the most studied model ma- terial from the group of diluted magnetic semiconductors. The main goal of this work was a detailed study of the Optical Spin Transfer Torque (OSTT) phenomenon, which is an optical equivalent of the STT effect, which is used in ferromagnetic metal layers for non-thermal switching of the direction of magnetization. In the first part of the work, we describe experiments aimed at achieving non-thermal control of the direction of mag- netization in (Ga,Mn)As with the contribution of control of magnetic anisotropy using mechanical strain induced by a piezo-transducer (PZT) in hybrid structure (Ga,Mn)As/GaAs/PZT. For this purpose, the preparation of the structure was first opti- mized, which was tested in detail by means of X-ray diffraction and magneto-optical methods. However, we were unable to achieve magnetization switching due to the OSTT phenomenon. In addition, we found that the results measured at low temperature are very poorly reproducible, despite...