Doktoraty Wydziału IET

Ta strona jest tylko do odczytu. Możesz wyświetlić źródła tej strony ale nie możesz ich zmienić.
==== Zaproszenie na obronę pracy doktorskiej ====




\\

                                 

^   **DZIEKAN i RADA WYDZIAŁU**    \\    **INFORMATYKI, ELEKTRONIKI I TELEKOMUNIKACJI**    \\    **AKADEMII GÓRNICZO-HUTNICZEJ im. ST. STASZICA W KRAKOWIE**   ^^
|   zapraszają na    \\    publiczą dyskusję nad rozprawą doktorską    \\      \\   //mgr inż. Witolda Skowrońskiego//      \\                 ||
|  **CURRENT INDUCED MAGNETIZATION SWITCHING AND NOISE CHARACTERIZATION OF MGO BASED MAGNETIC TUNNEL JUNCTIONS**  ||
^  Termin:|18 czerwca 2013 roku o godz. 12:00  |
^  Miejsce:|bud. D-17, sala 1.20, ul. Kawiory 21, 30-059 Kraków|
^  **PROMOTOR:**| prof. dr hab. Tomasz Stobiecki - Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie   |
^  **DRUGI PROMOTOR:**| prof. dr Sebastiaan van Dijken – Aalto University, Finlandia   |
^  ** RECENZENCI:**|prof. dr hab. inż. Sławomir Tumański – Politechnika Warszawska, |
^  **            **|dr hab. inż. Katarzyna Zakrzewska, prof. n. AGH - Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie   |
|  Z rozprawą doktorską i opiniami recenzentów można się zapoznać \\ w Czytelni   Biblioteki Głównej AGH, al. Mickiewicza 30  ||

==== Current induced magnetization switching and noise characterization of MgO based magnetic tunnel junctions ====
     
\\

//mgr inż. Witold Skowroński//

\\

**Promotor:** prof. dr hab. Tomasz Stobiecki (AGH) \\
**Drugi promotor:** prof. dr Sebastiaan van Dijken (Aalto University) \\
**Dyscyplina:** Elektronika
\\

Osiągnięcia ostatnich lat w zakresie nanotechnologii spowodowały wzrost ilości badań nad strukturami cienkowarstowymi. Stwierdzono, że właściwości materiałów w skali nanometrów mogą różnić się od tych znanych w makro-świecie. W szczególności efektywna kontrola spinu cząstki (oprócz jej ładunku, który jest podstawą działania urządzeń elektronicznych) jest możliwa w skali nano, co zapoczątkowało powstanie nowego kierunku elektroniki spinowej, zwanej inaczej spintroniką. W spintronice - spinowo spolaryzowany prąd oddziaływuje z namagnesowaniem, powodując np. duże zmiany rezystancji, które są wykorzystywane w projektowaniu nowych cyfrowych urządzeń nanoelektronicznych.

W pracy doktorskiej zaprezentowano szczegółowe badania nad magnetycznymi złączami tunelowymi, które są obecnie najbardziej uniwersalnymi elementami spintroniki. Efekt przełączania magnetyzacji spinowo spolaryzowanym prądem, który może występować w złączach z bardzo cienką barierą tunelową, poniżej 1 nm, pozwala na kontrolowanie stanu namagnesowania cienkich warstw magnetycznych, przez co może być używany m.in. pamięciach magnetycznych, sensorach i innych urządzeniach elektronicznych.

Pierwszy rozdział pracy zawiera wprowadzenie do podstawowych zagadnień elektroniki spinowej. Omówiono cel i zakres badań oraz przedstawiono metodykę eksperymentu. W następnym rozdziale opisano teorię magnetycznego złącza tunelowego oraz głównych efektów fizycznych zawartych w pracy: moment siły wywołany transferem spinu oraz szumy w złączach tunelowych. Szczegółowo opisano zagadnienie polaryzacji spinowej oraz zjawisko tunelowania, które prowadzi do efektu tunelowej magnetorezystancji. Przedstawiono model makrospinowy, umożliwiający teoretyczne symulowanie uzyskanych rezultatów eksperymentalnych. Szczególną uwagę poświęcono sprzężeniom występującym w złączach tunelowych. Wyprowadzono wyrażenia na gęstość prądu krytycznego, który jest jednym z podstawowych parametrów warunkujących prace złącz tunelowych opartych o efekt momentu siły wywołanego transferem spinu.
Kolejny rozdział zawiera rezultaty i wnioski z szeregu eksperymentów wykonanych na magnetycznych złączach tunelowych. W szczególności, przedstawiono badania efektu przełączania magnetyzacji spinowo spolaryzowanym prądem oraz jego potencjalnego zastosowania. Dynamiczne pomiary tłumienia oraz pośrednie pomiary momentu siły wywołane transferem spinu w złączach z różną grubością bariery tunelowej MgO pozwoliły na lepsze zrozumienie mechanizmów fizycznych odpowiedzialnych za działanie prototypowych urządzeń. Następnie, przeprowadzono badania charakterystyki szumowej magnetycznych złącz tunelowych, która jest niezwykle istotne dla przaktycznych zastosowań. Dzięki optymalizacji zarówno bariery tunelowej jak i warstwy swobodnej złącza, zaproponowano i przedstawiono projekt oscylatora mikrofalowego, działającego w oparciu o efekt transferu spinu, który może funkcjonować bez zewnętrznego pola magnetycznego. Na zakończenie podano teoretyczne i praktyczne osiągnięcia zawarte w pracy. W uzupełnieniu pracy podano metodykę badań, opis technologii i urządzeń pomiarowych użytych w pracach eksperymentalnych.

\\

 **Dłuższa wersja autoreferatu** {{:2013:skowron:Skowronski_autoreferat.pdf|Skowronski_autoreferat}}.

\\

----

\\

 **Praca udostępniona publicznie**[[http://www.mpd.agh.edu.pl/WS_th.pdf|Skowronski_PhD_thesis]].


\\

----

\\

 **Ważniejsze publikacje dokotoranta**:

  - **Witold Skowroński**, Maciej Czapkiewicz, Marek Frankowski, Tomasz Stobiecki, Günter Reiss, Khattiya Chalapat, Gheorghe S. Paraoanu, Sebastiaan van Dijken: //Influence of MgO tunnel barrier thickness on spin-transfer ferromagnetic resonance and torque in magnetic tunnel junctions//, Physical Review B **87**, 094419 (2013) \\
  - **Witold Skowroński**, Piotr Wiśniowski, Tomasz Stobiecki, Susana Cardoso, Paulo P. Freitas, Sebastiaan van Dijken: //Magnetic field sensor with voltage-tunable sensing properties//, Applied Physics Letters **101**, 192401 (2012) \\
  - **Witold Skowroński**, Tomasz Stobiecki, Jerzy Wrona, Günter Reiss, Sebastiaan van Dijken: //Zero-field spin torque oscillator based on magnetic tunnel junctions with a tilted CoFeB free layer//, Applied Physics Express **5**, 063005 (2012) \\
  - Santiago Serrano-Guisan, **Witold Skowroński**, Jerzy Wrona, Niklas Liebing, Maciej Czapkiewicz, Tomasz Stobiecki, Günter Reiss, Hans Werner Schumacher: //Inductive determination of the optimum tunnel barrier thickness in magnetic tunneling junction stacks for spin torque memory applications//, Journal of Applied Physics **110**, 023906 (2011) \\
  - **Witold Skowroński**, Tomasz Stobiecki, Jerzy Wrona, Karsten Rott, Andy  Thomas, Günter Reiss, Sebastiaan van Dijken: //Interlayer exchange coupling and current induced magnetization switching in magnetic tunnel junctions with MgO wedge barrier//, Journal of Applied Physics **107**, 093917 (2010) \\

----
Doktoraty Wydziału IET

Narzędzia użytkownika

Narzędzia witryny

Narzędzia strony
