Thesis supervisor: Sára Judit Balog
belső konzulens: György Mihály
Location of studies (in Hungarian): MTA Wigner FK Szilárdtestfizikai és Optikai Intézet Abbreviation of location of studies: BME
Description of the research topic:
A nanométeres vastagságú rétegekből álló rétegszerkezetek előállítása fontos eszköze a
tervezett tulajdonságú anyagok kialakításának és több új fizikai jelenség megismeréséhez is vezetett
(pl. óriás mágneses ellenállás, szilárdtest-amorfizáció). Multirétegek alkalmazása ma már széleskörű a
mágneses adattárolás, a szenzorok, valamint a Röntgen- és neutron-tükrök területén.
A különböző atomi leválasztási módszerekkel előállított nanométeres méretskálájú rétegek
határrétegei meghatározó szerepet játszanak a mágneses tulajdonságokban. A rétegnövekedés során a
határrétegek tulajdonságait az anyagi paraméterek és az előállítás körülményei egyaránt befolyásolják.
A határrétegi tulajdonságok feltérképezése fontos mind az atomi szintű növekedés elméleti vizsgálata
mind a multirétegek gyakorlati felhasználása számára.
A PhD munka tárgya olyan fémes multiréteg-rendszerek kísérleti vizsgálata, amelyek részben
vagy egészben, amorf rétegekből épülnek fel. A határrétegi kémiai keveredés kutatásának hatékony
eszköze a Mössbauer spektroszkópia, ami elsődlegesen a rezonáns atomok közvetlen környezetében
levő atomok hatását érzékeli. A rétegnövekedés során több fémes rendszerben is (pl. Fe/Zr, Fe/Ti)
kialakul amorf határréteg, aminek a vastagsága hőkezelés hatására esetenként még növekedhet is. A Fe
rétegek növesztés szerinti alsó ill. felső határrétegének különbözőségét és azok hőmérsékleti változását
eddig nem vizsgálták. A határrétegek megkülönböztetett vizsgálata hozzájárul bonyolultabb, több
elemből álló multiréteg-strukturák tervezhetőségéhez és a szilárdtestamorfizáció atomi folyamatainak
jobb megértéséhez. Az amorf rétegeken növekvő további rétegek fizikai és mágneses tulajdonságait
befolyásolhatja, hogy a növekedő réteg kristályrácsának nem kell illeszkednie egy másik, különböző
rácsparaméterű kristályhoz.
A kísérletek az MTA Wigner FK Mössbauer spektroszkópiai laboratóriumaiban folynak,
esetenként egy Japán laboratóriummal is együttműködve, ahol speciális alacsonyhőmérsékleti mérések
végezhetők (konverziós elektron Mössbauer spektroszkópia). Az eredményektől függően a
szerkezetek összehasonlító értelmezéséhez szinkrotron berendezéseknél (Grenoble, Hamburg) végzett
mérésekre is lehet pályázni. A multiréteg minták előállítása itthon történik nagyvákuumban történő
párologtatással. A kutatócsoport újabb eredményei ezen a területen: Phys. Rev. B 85, 195429 (2012),
Phys. Rev. B 87, 174415 (2013).
Required language skills: angol Further requirements: Jó vizsgaeredmények szilárdtestfizikából, jó angol nyelvtudás, programozási és mérésvezérlési
alapismeretek, kutatói pályára irányuló ambíciók.