Spintronics Research

מעבדת ספינטרוניקה

  • ראש המעבדה: ד"ר דימה צ׳סקיס

תשתית מחקר:

הציוד המחקרי מורכב ממערכת מגנטו-אופטית בעלת יכולת למדוד את התכונות המגנטיות של חומרים בשכבות דקות הן במישור הזמן והן במרחב. מערכות מגנטו-אופטיות מתבססות על אפקט Kerr (MOKE), אשר מתבטא בשינויים של קרני אור המוחזרות ממשטחים ממוגנטים, ואפקט Faraday, אשר מתבטא באינטראקציה שבין אור ושדה מגנטי וגורם לרוטציה במישור הקיטוב (פרופורציונלית באופן ליניארי לרכיב השדה המגנטי בכיוון ההתקדמות שלו).

מערך מגנטו-אופטי מבוסס על אפקט Faraday/Kerr

על בסיס מערך זה ניתן לחקור תופעות מגנטיזציה בחומרים ברזולוציה מרחבית, מדידת האות המשודר מאפקט Faraday והאות המוחזר מאפקט Kerr, בנוסף באמצעות מדידת שינויים בקיטוב האור המוחזר ממשטחים פרומגנטים ניתן לחקור את הדינמיקה של תהליכי מגנטיזציה מהירים המתרחשים בחומר. זאת ניתן להשיג באמצעות חישה של פולסים אופטיים עם זמן מחזור של פמטו-שניה.

מערך הדמיה מגנטו-אופטי אפקט Kerr מבוסס חישה של פולסים אופטיים עם זמן מחזור של פמטו-שניה.

המערכת הניסיונית מאפשרת לבצע מדידות, באמצעות חיישן אות או הדמיה באמצעות מצלמה מבוססת חיישן אלקטרואופטי (CCD), כדי לאפיין תהליכים דינמיים בדרגות החופש הפנימיות של חלקיקים במשטחים מגנטים.

המחקר המתבצע במעבדה:

בשלב הזה מתבצעות במעבדה מדידות בסיסיות של מגנטיזציה של שכבות דקות של ניקל במטרה להגדיל משמעותית אפקט קאר מגנטו-אופטי בעזרת הקטנת רעשים והגדלת גילוי אופטי של הסיגנל. בנוסף אנחנו מתכננים להוסיף מערכת שתוכל לעשות מדידות זמניות וכך לעקוב אחרי דינמיקה מגנטית בשכבות ההלו.

לאחר סיום השלבים הללו, אנחנו נעקוב אחרי התדמות של ספינים שמתקדם במערכת בעזרת שיטת של שני פולסים שנקראת פולסים עוקבים. בשיטה הזאת מתבצע מעקב אחרי דינמיקה של גלי ספין.