Magnetické a termoelektrické materiály

Kontaktní osoba: Josef Buršík

Hexagonální ferity, magnetické materiály na bázi oxidu železa, přitahují již 60 let pozornost výzkumných laboratoří materiálového zaměření a nacházejí široké uplatnění např. jako magnetické záznamové materiály, jako funkční prvky elektronických zařízení pracujících v radiofrekvenční oblasti a v zařízeních pro mobilní a bezdrátovou komunikaci. Za zvlášť zajímavý (a perspektivní z hlediska budoucího uplatnění) je v současnosti považován magnetoelektrický jev nedávno objevený v některých hexagonálních feritech. Vzhledem k trendu miniaturizace panujícímu v oblasti elektronických zařízení, který výrobce nutí soustavně hledat nové cesty vývoje energeticky úspornějších a zároveň výkonnějších zařízení, panuje obecná shoda, že tohoto bude dosaženo vytvářením složité architektury jednotlivých funkčních komponent ve formě tenkých vrstev. Z toho vyplývá důležitost a praktická užitečnost výzkumu zaměřeného na vývoj nových metod vytváření tenkých vrstev a jejich integrace se standardními technologiemi používanými při průmyslové výrobě polovodičových součástek a zařízení.

Jako metody depozice z kapalné fáze (CSD) je označována skupina metod založených na procesech jak fyzikální, tak zejména chemické povahy, které umožňují kontrolovaným způsobem transformovat výchozí kapalný roztok chemických prekurzorů do konečné formy pevné krystalické látky (Obr. 1). Proti standardním metodám založeným na technologii vysokého vakua nabízí tato metoda četné výhody, a to (i) díky své jednoduchosti relativně rychlý vývoj postupů přípravy nových, dosud nestudovaných materiálů, (ii) práci za běžných podmínek atmosféry a tlaku, což zjednodušuje kontrolu chemického složení v průběhu procesů a přesnost dosažené stechiometrie konečného produktu, (iii) možnost depozice na substrátech s větší plochou, či zakřivených substrátech a (iv) nízké investiční a provozní náklady CSD nanášecích zařízení. 

Náš tým se aktuálně zabývá vývojem metod depozice z kapalné fáze a studiem podmínek růstu tenkých vrstev hexagonálních feritů všech významných strukturních typů (tj. M-, X-, Y-, U-, W a Z-typu), zejména s cílem ovlivnit anizotropii jejich magnetických vlastností (Obr. 2, Obr. 3).