Novel materials for magneto-optical applications
Project goals
We propose to develop a new class of materials providing strong magneto-optical phenomena (such as strong Kerr or Faraday effect). Such material properties are required for many unique optical applications, such as magneto-optical isolators, optical switches or true half-mirrors. The design of novel materials is based on a combined theoretical approach (ab-initio calculations), materials synthesis (in both bulk and thin-film form), followed by a careful characterization (structure, magnetic properties, electronic structure, optical and magneto-optical characterization). Three different investigation directions based on intrinsic material properties will be undertaken, namely, (i) Heusler compounds with strong spin-orbit interaction, large exchange coupling and their hybridization, (ii) influence of the half-metallicity and (iii) promotion of magneto-optical phenomena in f-based materials in tetragonal structure (itinerant f-electrons or f mixed-valence systems).
Keywords
magneto-optical effectHeusler compoundsmagnetic materials3d elements4f elements
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava / Centrum nanotechnologiíContest type
VS - Public tender
Contract ID
13-30397S
Alternative language
Project name in Czech
Nové materiály pro magneto-optické aplikace
Annotation in Czech
Projekt se zaměřuje na vývoj nové třídy materiálů, které budou poskytovat silné magneto-optické jevy, jako např. velký Kerrův či Faradayův jev. Tyto materiálové vlastnosti jsou potřebné pro mnohé unikátní optické aplikace, jako např. magneto-optické izolátory, optické spínače nebo skutečná polopropustná zrcadla. Návrh nových materiálů je založen na kombinaci teoretického popisu (výpočty z prvních principů), syntézy materiálů (ve formě bulku i tenkých vrstev) a následné pečlivé charakterizaci (popis struktury, magnetické vlastnosti, elektronová struktura a optické a magneto-optické charakterizace). Budou studovány tři různé směry optimalizace, konkrétně (i) Heuslerovy slitiny se silnou spin-orbitální vazbou, silnou výměnnou interakcí a jejich elektronovou hybridizací (ii) vliv polokovové elektronové struktury a (iii) zesílení magneto-optického jevu v tetragonálních f-materiálech (obsahujících itinerantní f-elektrony nebo valenční smíšené f-stavy).
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JJ - Other materials
CEP - secondary branch
—
CEP - another secondary branch
—
20502 - Paper and wood
20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
21001 - Nano-materials (production and properties)
21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
New materials for magnetooptic applications were identified. Magnetooptical Kerr effect and its relation to the crystal structure were studied in detail. Properties of Heusler alloys, garnets, and ferrites were characterized and obtained results were compared with state-of-art ab-initio calculations. New types of magnetooptical Kerr spectroscopy were developed.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Jun 6, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
20,089 thou. CZK
Public financial support
20,089 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
20 089 CZK thou.
Public support
20 089 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JJ - Other materials
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2016