Charakterizace antiferomagnetických materiálů

Abstract

Bakalářská práce se věnuje antiferomagnetickým látkám, které jsou potenciálně využitelné v elektronických součástkách budoucnosti. Práce podrobně popisuje výrobu a měřenı́ vzorku, který je tvořen antiferomagnetem a na jehož rozhranı́ je polovodič. Jednotlivé postupy výroby jsou pak aplikovány pro přı́pravu sady vzorků, které jsou následně experimentálně měřeny. V prvnı́ části jsou popsány způsoby výroby antifeormagnetické části vzorku pomocı́ aparatury MBE (Molecular - beam epitaxy neboli epitaxe z molekulárnı́ch svazků). Tyto aparatury sloužı́ obecně k růstu krystalů z různých látek. V přı́padě této bakalářské práce je použit materiál, který v MBE vyrostl z materiálů mědi, manganu a arsenu (CuMnAs). V této části jsou zároveň popsány existujı́cı́ litografické metody pro přı́pravu vzoků. V druhé části je teoreticky popsáno rozhranı́ kov - polovodič a jevy, které se k tomuto přechodu vztahujı́ jako napřı́klad tunelovánı́ nebo vznik Schottkyho bariéry a s tı́m souvisejı́cı́ posun Fermiho hladiny, který je úzce spjat s vodivostı́ ve vzorcı́ch. Zároveň je popsáno, co jsou antifeormagnety, jejich struktura, proč jsou významné a jak se lišı́ od ostatnı́ch kovů. Zatı́mco předešlé části jsou čistě teoretické, třetı́ část je věnována použitým vzorkům a jejich experimentálnı́m měřenı́m. Na těchto měřenı́ch jsou ukázány základnı́ elektrické vlastnosti připravených vzorků z antiferomagne-tických materiálů.

This Bachelor thesis is devoted to antiferromagnetic materials. Antiferomagnetic materials can be potentially used in future electronics. Bachelor thesis in detail describe preparation and measurement of made antiferromagnetic sample with semiconductor on its interface. Individual methods of manufacture are aplicated for preparation of set of samples. Samples were then experimentally measured. In the first part are described methods for preparations of antiferromagnetic part of sample (Molecular - beam epitaxy or MBE). MBE apparatus is in general used for crystal growth of diferent materials. Material used in case of this Bachelor thesis grew in MBE apparatus from copper, manganese and arsenide (CuMnAs). In this part there are also described existing lithographic methods. In seccond part there is theoretically described metal - semiconductor junction and phenomena which are related to the junction such as tunelling effect or existence of Schottky barrier. Movement of Fermi level that relates to existence of Schottky barrier is conected to electrical conductivity. It is also described what antiferromagnetic materials are, what is their structure, why are they imporatant and how are they different from other metals. While the previous section is purely theoretical the third part is devoted to used samples and their experimental measurement. On these measurement are shown basic electrical attributes of prepared samples.