Plāno kārtiņu magnētisko īpašību izpēte, izmantojot slāpekļa vakanču centrus dimanta kristālā

Abstract

Šajā darbā tiek izmantota magnētiskā lauka attēlošanas metode, kas balstās uz plānu slāpekļa vakanču krāsu centru slāni dimanta kristālā. Metodes pamatā ir optiski detektētas magnētiskās rezonanses mērījumi, kas sniedz informāciju par divdimensionālu magnētiskā lauka sadalījumu. Pētāmie objekti ir magnētiskas plānas kārtiņas, kurām tiek mērīts magnētiskā lauka sadalījumu, identificējot magnētiskā lauka īpašības un magnētiskus defektus. Pētāmās plānās kārtiņas veidotas no dažādiem ķīmiskajiem elementiem un to kombinācijām, kas ļauj mērījumu procedūru pārbaudīt gan uz relatīvi spēcīgām, gan relatīvi vājām magnētiskām struktūrām. Tā pat tiek novērtēta magnētisko struktūru korelācija ar struktūrām, kas detektējamas ar optiskām metodēm. Šī darba ietvaros tiek uzlabota arī eksperimentālā iekārta, nodrošinot labāku un korektāku rezultātu iegūšanu un apstrādi.

In this research a thin layer of nitrogen- vacancy color centers in diamond crystal is used to obtain magnetic field images. The method is based on optically detected magnetic resonance measurements which provides two-dimensional information about the magnetic field distribution. Objects of interest are magnetic thin films - by obtaining magnetic field images one can identify the magnetic field properties and magnetic defects. Studied thin films are made from different chemical elements and different combinations of them which provides a testing ground for the experimental system at relatively strong and relatively weak magnetic fields. The correlation between the magnetic images and images obtained by optical methods is also determined. Within the framework of this work the experimental set-up is improved, providing better results and more accurate processing of the acquired data.