Prof. dr hab. Jacek Szade
Dr Katarzyna Balin
Opracowanie i rozwój elektroniki opartej na spinie stało się w ostatnich latach technologicznym zapotrzebowaniem. W elektronice spinowej (urządzeniach spintronicznych) oprócz ładunku elektronowego (na którym oparte są urządzenia elektroniczne) wykorzystywany będzie inny stopień swobody elektronów – spin. Oczekiwana poprawa wydajności urządzeń spintronicznych obejmuje większą szybkość odczytu i zapisu, większą pojemność pamięci, mniejsze rozpraszanie ciepła i mniejszy pobór mocy w porównaniu z konwencjonalnymi urządzeniami elektronicznymi. Jednakże, praktyczne zastosowania spintroniki wciąż stanowią wyzwanie i wiele kwestii musi być rozpoznanych i wyjaśnionych.
Obecne badania grupy koncentrują się na kryształach i cienkich warstwach związku Bi2Te3. Badania ukierunkowane są na rozstrzygnięcie kilku kluczowych kwestii:
- Wpływu magnetycznych domieszek na strukturę elektronową i własności izolatora topologicznego,
- Problemu stabilności chemicznej wytworzonych układów, w szczególności wielowarstw IT z metalem stanowiących złącze, i obserwacji zjawisk zachodzących na złączu,
- Odkreślenie struktury spinowej stanów powierzchniowych i skorelowanie jej ze szczegółową strukturą elektronową z uwzględnieniem wkładu pochodzącego od domieszkowania metalem będącym źródłem momentów magnetycznych
- Ewolucji dynamiki nośników i fononów w wyniku zamknięcia kwantowego w cienkich warstwach zawierających TI.
Hodowla warstw i badania strukturalne realizowane są w z wykorzystaniem technik badawczych (MBE, XPS, UPS, RHEED, LEED, TOF-SIMS) w Laboratorium Fizyki Powierzchni i oraz Laboratorium Spektroskopii Elektronowej L112 BIO-FARMA.
Badania struktury elektronowej z wykorzystaniem technik UARPES na synchrotronie SOLARIS w Krakowie. Pomiary dynamiki nośników realizowane z wykorzystaniem czasowo-rozdzielczych pomiarów optycznych w Instytucie Molekuł i Materiałów w Le Mans oraz TR-ARPES w Laboratorium Optyki Kwantowej na Uniwersytecie Nova Gorica.
Badania realizowane w ramach projektów:
Kompleksowa fizyko-chemiczna charakteryzacja oraz badanie unikalnych zjawisk występujących na złączach izolatora topologicznego z metalem wytworzonych w postaci wielowarstwowych heterostruktur technikπą termicznego osadzania par
07.02.2017 – 06.02.2021 NCN, OPUS
Badania dynamiki nośników elektrycznych w pobliżu interfejsu cienkich warstw izolatora topologicznego z warstwami metalicznymi, za pomocą czasowo rozdzielczej spektroskopii femtosekundowej. Wraz z kompleksową charakteryzacją fizyczną oraz chemiczną.
21.02.2018 – 20.02.2020 NCN, Preludium