Studium fyzikálních vlastností magnetických oxidů spektroskopickými metodami

Abstract

V této práci byly studovány dvě skupiny magnetických oxidů. Tenké vrstvy La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO) deponované pulsní laserovou depozicí (PLD) na substrátech SrTiO3 (STO) byly charakterizovány pomocí polární a longitudinální magnetooptické (MO) Kerrovy spektroskopie. Experimentální výsledky byly porovnány s teoretickými výpočty založenými na Yehově maticovém formalismu. Velmi dobrá shoda mezi experimentálními a teoretickými daty svědčí o vysokém magnetickém uspořádání až do tloušťky vrstev 5 nm a také o mechanismu potlačení interakce dvojité výměny poblíž rozhraní LSMO/STO. Magneticky dopované vrstvy Ce1-xCoxO2-δ deponované pomocí PLD na substrátech MgO (x = 0.05 a 0.10) a zoxidovaného Si (x = 0.20) byly studovány pomocí spektroskopické elipsometrie a MO Faradayovy a Kerrovy spektroskopie. Byla získána spektra diagonálních i nediagonálních prvků tenzoru permitivity, která byla ověřena teoretickými výpočty porovnanými s experimentálními daty. Diagonální spektra odhalila dva optické přechody z O 2p do Ce stavů. Nediagonální spektra odhalila dva paramagnetické přechody zahrnující kobaltové ionty. Byl pozorován zásadní vliv kobaltového dopování na výsledné feromagnetické vlastnosti CeO2.

Two groups of magnetic oxides were investigated in this thesis. Thin films of La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO) deposited by pulsed laser deposition (PLD) on SrTiO3 (STO) substrates were characterized by polar and longitudinal magneto-optical (MO) Kerr spectroscopy. Experimental results were compared to theoretical calculations based on the transfer matrix formalism. A very good agreement between experimental and theoretical data revealed high magnetic ordering down to 5 nm of film thickness as well as a mechanism of suppression of double exchange interaction near the LSMO/STO interface. Magnetically doped Ce1-xCoxO2-δ films deposited by PLD on MgO (x = 0.05 and 0.10) and oxidized Si (x = 0.20) substrates were studied by combination of spectroscopic ellipsometry and MO Faraday and Kerr spectroscopy. Both diagonal and off-diagonal permittivity tensor components were obtained and verified by theoretical calculations confronted with experimental data. Diagonal spectra revealed two optical transitions from oxygen to cerium states. Off-diagonal spectra revealed two paramagnetic transitions involving cobalt ions. An essential influence of cobalt doping on the resulting ferromagnetic properties of CeO2 was observed.