Giant enhancement of Faraday rotation by combining magnetic nad plasmonic functionalities in fluoride films
Project goals
The project proposes the development of nanocomposite (NC) layers with outstanding magneto-optical (MO) properties. The basic matrix of NC consists of fluorides such as CaF2, AlF3 eliminating undesirable oxidation on the surface of metallic nanoparticles (NPs) distributed in the matrix. Ferromagnetic metals such as Co, Fe and CoFex will be used as nanoparticle’s material. A hybrid system combining various deposition techniques will be used to prepare the NC: electron beam evaporation, pulsed laser deposition and high-pressure magnetron sputtering. We will experimentally study the structure of magnetic metal nanoparticles, their size and distribution, and consequently their mechanisms responsible for their resulting MO properties. In the second phase of the project, the potential of these magneto-optical NC for the development of materials with significant Faraday rotation will be exploited. At the end the attention will be paid to the design, modelling and preparation of magneto-plasmonic, non-reciprocal, photonic structures; namely, the Faraday Rotator in the visible and IR regions.
Keywords
Faraday effectmagneto-opticsfluoridethin filmplasmonicsmetal nanoparticleslaser depositionevaporationnanophotonics
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-21069S
Alternative language
Project name in Czech
Extrémní zvýšení Faradayovy rotace kombinací magnetických a plasmonických jevů ve fluoridových vrstvách
Annotation in Czech
Projekt navrhuje vývoj nanokompozitních vrstev s výjimečnými magneto-optickými vlastnostmi. Základní matrice nanokompozitu je tvořena fluoridy některých kovů (např. CaF2, AlF3) eliminující nežádoucí oxidaci na povrchu kovových nanočástic rovnoměrně rozptýlených v dané matrici. Materiálem nanočástic budou některé feromagnetické kovy jako např. Co, Fe a CoFex. Pro přípravu nanokompozitu bude využit hybridní depoziční systém kombinující různé depoziční techniky: napařování elektronovým svazkem, pulzní laserová depozice a vysokotlaké magnetronové naprašování. Budeme experimentálně studovat strukturu magnetických kovových nanočástic, jejich velikost a distribuci, a následně jejich vzájemnou vazbu a mechanizmy odpovědné za jejich výsledné magneto-optické vlastnosti. V druhé fázi projektu bude využit potenciál těchto magneto-optických nanokompozitů pro vývoj materiálů s význačnou Faradayovou rotací. V závěru projektu bude pozornost věnována návrhu, modelování a přípravě magneto-plazmonických, nerecipročních, fotonických struktur; jmenovitě Faradayova rotátoru ve viditelné a IČ oblasti.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Jun 30, 2023
Project status
—
Latest support payment
Apr 1, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GA-R
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
6,607 thou. CZK
Public financial support
6,049 thou. CZK
Other public sources
558 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 607 CZK thou.
Public support
6 049 CZK thou.
91%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Solution period
01. 01. 2020 - 30. 06. 2023