Strukturní, optická a magnetická charakterizace ultratenkých vrstev a povrchů

Sylabus

* Úvod

Význam ultratenkých vrstev a povrchů pro aplikace (optoelektronika, magnetický záznam, magneto-optický záznam); příprava čistých povrchů (ultravysoké vakuum, kontaminace povrchů a čištění, adsorpce povrchově analytické metody); metody přípravy ultratenkých vrstev.

* Krystalografie povrchů, elektronová difrakce a metody skenovací sondy

Symetrie povrchu, elektronová difrakce - kvalitativní úvahy; princip a aplikace difrakce nízkoenergetických elektronů (LEED) a difrakce vysokoenergetických elektronů (RHEED); skenovací tunelová mikroskopie (STM) a mikroskopie atomové síly (AFM) při studiu morfologie povrchu.

* Elektronové spektroskopie

Elektronové zdroje; přístroje pro detekci a energetickou analýzu povrchů; Augerova elektronová spektroskopie (AES) - princip, spektrální informace a kvantifikace; spektroskopie elektronových energetických ztrát (EELS).

* Spektroskopie fotoelektronů

Klasická a inverzní fotoemise; vícefotonová fotoemise; aplikace při studiu povrchových stavů a stavů adsorbátů; časově rozlišená dvoufotonová fotoemise (femtosekundová dynamika elektronů); UPS a XPS.

* Magneto-optický Kerrův jev

Základní principy; experimentální konfigurace; teoretické přístupy; kvantitativní popis; magneto-optická magnetometrie a spektroskopie; praktická aplikace na různé systémy.

* Generace druhé optické harmonické (SHG)

Obecné předpoklady; SHG na površích a rozhraních; typické laserové excitační zdroje a detektory generovaných fotonů; experimenty s čerpacím a detekčním pulsem (pump-probe) - relaxační procesy; charakterizace laserových pulsů; studium nemagnetických a magnetických povrchů a vrstev.

* Proces přemagnetování

Magnetické domény; optická kerrovská mikroskopie, mikroskopie magnetické síly (MFM); spinově polarizovaná skenovací tunelová mikroskopie (SPSTM); typické případy přepínání magnetizace; přepínání magnetizace v nanostrukturách.

Anotace

Cílem přednášky je podání přehledu experimentálních fyzikálních přístupů, jež jsou v současnosti používány při vývoji moderních magnetických materiálů pro budoucí aplikace v magnetickém záznamu informace, v optoelektronice a magnetoelektronice.

Přednáška bude zahrnovat přípravu a strukturní charakterizaci povrchů a ultratenkých vrstev různými metodami. Poté bude hlavní důraz kladen na různé experimentální přístupy, kde je systém excitován fotony či elektrony a potřebná informace o studovaném vzorku je získána pomocí detekovaných fotonů či elektronů.