Search

The interest in understanding scaling limits of magnetic textures such as domain walls spans the entire field of magnetism from its physical fundamentals to applications in information technologies. Here, we explore antiferromagnetic CuMnAs in which imaging by x-ray photoemission reveals the presence of magnetic textures down to nanoscale, reaching the detection limit of this established microscopy in antiferromagnets. We achieve atomic resolution by using differential phase-contrast imaging within aberration-corrected scanning transmission electron microscopy. We identify abrupt domain walls in the antiferromagnetic film corresponding to the Néel order reversal between two neighboring atomic planes. Our work stimulates research of magnetic textures at the ultimate atomic scale and sheds light on electrical and ultrafast optical antiferromagnetic devices with magnetic field-insensitive neuromorphic functionalities.

Anisotropic magnetoresistance (AMR) is a ubiquitous and versatile probe of magnetic order in contemporary spintronics research. Its origins are usually ascribed to extrinsic effects (i.e., spin-dependent electron scattering), whereas intrinsic (i.e., scattering-independent) contributions are neglected. Here, we measure AMR of polycrystalline thin films of the standard ferromagnets Co, Ni, Ni81Fe19, and Ni50Fe50 over the frequency range from dc to 28 THz. The large bandwidth covers the regimes of both diffusive and ballistic intraband electron transport and, thus, allows us to separate extrinsic and intrinsic AMR components. Analysis of the THz response based on Boltzmann transport theory reveals that the AMR of the Ni, Ni81Fe19, and Ni50Fe50 samples is of predominantly extrinsic nature. However, the Co thin film exhibits a sizable intrinsic AMR contribution, which is constant up to 28 THz and amounts to more than 2/3 of the dc AMR contrast of 1%. These features are attributed to the hexagonal structure of the Co crystallites. They are interesting for applications in terahertz spintronics and terahertz photonics. Our results show that broadband terahertz electromagnetic pulses provide new and contact-free insights into magnetotransport phenomena of standard magnetic thin films on ultrafast timescales.

Anisotropic magnetoresistance (AMR) is a ubiquitous and versatile probe of magnetic order in contemporary spintronics research. Its origins are usually ascribed to extrinsic effects (i.e., spin-dependent electron scattering), whereas intrinsic (i.e., scattering-independent) contributions are neglected. Here, we measure AMR of polycrystalline thin films of the standard ferromagnets Co, Ni, Ni81Fe19, and Ni50Fe50 over the frequency range from dc to 28 THz. The large bandwidth covers the regimes of both diffusive and ballistic intraband electron transport and, thus, allows us to separate extrinsic and intrinsic AMR components. Analysis of the THz response based on Boltzmann transport theory reveals that the AMR of the Ni, Ni81Fe19, and Ni50Fe50 samples is of predominantly extrinsic nature. However, the Co thin film exhibits a sizable intrinsic AMR contribution, which is constant up to 28 THz and amounts to more than 2/3 of the dc AMR contrast of 1%. These features are attributed to the hexagonal structure of the Co crystallites. They are interesting for applications in terahertz spintronics and terahertz photonics. Our results show that broadband terahertz electromagnetic pulses provide new and contact-free insights into magnetotransport phenomena of standard magnetic thin films on ultrafast timescales.

Chondroitin sulphates belong to a group of naturally occurring glycosaminoglycans and play a role in many physiological processes including ageing and the effects of various diseases. Research into chondroitin sulphates has found that the most important analytes are 4-and 6-sulphated disaccharides. We developed an HPLC method for the separation and quantification of underivatized chondroitin/dermatan sulphates—unsaturated disaccharides (4-and 6-sulphated disaccharides). This method is based on the separation of disaccharides by amido as well as amino columns under acidic conditions. These columns enabled the successful separation of 4-and 6-sulphated disaccharides using 50 (amido column) and 25 mmol/L (amino column) phosphate buffer, pH 4.25 (detection at 230 nm), at retention times of less than 10 min. The limit of quantification was 0.5 µg/mL. The applicability of this method was demonstrated through analysis of unsaturated disaccharides produced from the enzymatic digestion of chondroitin/dermatan sulphates of the solubilized extracellular matrix produced from porcine urinary bladder and human umbilical cord.

We study the low-lying excitations from the fractional quantum Hall states at filling factors 2/3 and 2/5 and argue that the charge-carrying excitations involve spin flips, and, in particular, possibly more than one. Energies obtained by exact diagonalization and transport activation gaps measured over a wide range of magnetic fields are invoked. We discuss the relevance of the noninteracting composite-fermion picture where both fractions correspond to the same filling factor 2 of the composite fermions. © 2009 The American Physical Society.

Tato práce se zabývá charakterizací topologického izolátoru Bi2Te3, materiálu s nevodivými stavy v objemu, ale jedním vodivým pásem na povrchu. Tento materiál je zkoumán již přes 60 let, ale i přes to není jeho objemová pásová struktura úplně objasněna, obzvláště charakter zakázaného pásu je stále předmětem diskuze. V této práci jsou prezentovány výsledky infračervené spektroskopie na Landauových hladinách v magnetickém poli až do 34 T, doplněné elipsometrickým měřením mimo magnetické pole. Výsledky těchto měření by měli pomoci vyjasnit některé vlastnosti zakázaného pásu. Pozorovaná optická odezva odpovídá polovodiči s přímým zakázaným pásem, ve kterém se nosiče náboje chovají jako Diracovské hmotné fermiony. Šířka zakázaného pásu za nízkých teplot byla určena jako Eg = (175±5) meV a samotný zakázaný pás se nachází mimo trigonální osu, tím pádem se v první Brillouinově zoně vyskytuje 6 krát nebo 12 krát., The main goal of this thesis is to characterize the electronic band structure of Bi2Te3 topological insulator, a system that is, in an ideal case, insulating in bulk but conducting via metallic surface states. This material has been extensively studied for more than 60 years, however, its bulk band structure is not yet fully understood, especially the characteristics of the band gap are still a matter of discussion. In this thesis, results of a Landau level spectroscopy in magnetic fields up to 34 T, supplemented by ellipsometry at zero magnetic field, are presented to clarify some of the band gap properties. The observed response is consistent with the picture of a direct-gap semiconductor in which charge carriers closely resemble massive Dirac particles. The fundamental band gap reaches Eg = (175±5) meV at low temperatures, and it is not located on the trigonal axis, thus displaying either six or twelvefold valley degeneracy.

Tato práce se zabývá charakterizací topologického izolátoru Bi2Te3, materiálu s nevodivými stavy v objemu, ale jedním vodivým pásem na povrchu. Tento materiál je zkoumán již přes 60 let, ale i přes to není jeho objemová pásová struktura úplně objasněna, obzvláště charakter zakázaného pásu je stále předmětem diskuze. V této práci jsou prezentovány výsledky infračervené spektroskopie na Landauových hladinách v magnetickém poli až do 34 T, doplněné elipsometrickým měřením mimo magnetické pole. Výsledky těchto měření by měli pomoci vyjasnit některé vlastnosti zakázaného pásu. Pozorovaná optická odezva odpovídá polovodiči s přímým zakázaným pásem, ve kterém se nosiče náboje chovají jako Diracovské hmotné fermiony. Šířka zakázaného pásu za nízkých teplot byla určena jako Eg = (175±5) meV a samotný zakázaný pás se nachází mimo trigonální osu, tím pádem se v první Brillouinově zoně vyskytuje 6 krát nebo 12 krát., The main goal of this thesis is to characterize the electronic band structure of Bi2Te3 topological insulator, a system that is, in an ideal case, insulating in bulk but conducting via metallic surface states. This material has been extensively studied for more than 60 years, however, its bulk band structure is not yet fully understood, especially the characteristics of the band gap are still a matter of discussion. In this thesis, results of a Landau level spectroscopy in magnetic fields up to 34 T, supplemented by ellipsometry at zero magnetic field, are presented to clarify some of the band gap properties. The observed response is consistent with the picture of a direct-gap semiconductor in which charge carriers closely resemble massive Dirac particles. The fundamental band gap reaches Eg = (175±5) meV at low temperatures, and it is not located on the trigonal axis, thus displaying either six or twelvefold valley degeneracy.

Tato práce se zabývá charakterizací topologického izolátoru Bi2Te3, materiálu s nevodivými stavy v objemu, ale jedním vodivým pásem na povrchu. Tento materiál je zkoumán již přes 60 let, ale i přes to není jeho objemová pásová struktura úplně objasněna, obzvláště charakter zakázaného pásu je stále předmětem diskuze. V této práci jsou prezentovány výsledky infračervené spektroskopie na Landauových hladinách v magnetickém poli až do 34 T, doplněné elipsometrickým měřením mimo magnetické pole. Výsledky těchto měření by měli pomoci vyjasnit některé vlastnosti zakázaného pásu. Pozorovaná optická odezva odpovídá polovodiči s přímým zakázaným pásem, ve kterém se nosiče náboje chovají jako Diracovské hmotné fermiony. Šířka zakázaného pásu za nízkých teplot byla určena jako Eg = (175±5) meV a samotný zakázaný pás se nachází mimo trigonální osu, tím pádem se v první Brillouinově zoně vyskytuje 6 krát nebo 12 krát., The main goal of this thesis is to characterize the electronic band structure of Bi2Te3 topological insulator, a system that is, in an ideal case, insulating in bulk but conducting via metallic surface states. This material has been extensively studied for more than 60 years, however, its bulk band structure is not yet fully understood, especially the characteristics of the band gap are still a matter of discussion. In this thesis, results of a Landau level spectroscopy in magnetic fields up to 34 T, supplemented by ellipsometry at zero magnetic field, are presented to clarify some of the band gap properties. The observed response is consistent with the picture of a direct-gap semiconductor in which charge carriers closely resemble massive Dirac particles. The fundamental band gap reaches Eg = (175±5) meV at low temperatures, and it is not located on the trigonal axis, thus displaying either six or twelvefold valley degeneracy.

Tato práce se zabývá charakterizací topologického izolátoru Bi2Te3, materiálu s nevodivými stavy v objemu, ale jedním vodivým pásem na povrchu. Tento materiál je zkoumán již přes 60 let, ale i přes to není jeho objemová pásová struktura úplně objasněna, obzvláště charakter zakázaného pásu je stále předmětem diskuze. V této práci jsou prezentovány výsledky infračervené spektroskopie na Landauových hladinách v magnetickém poli až do 34 T, doplněné elipsometrickým měřením mimo magnetické pole. Výsledky těchto měření by měli pomoci vyjasnit některé vlastnosti zakázaného pásu. Pozorovaná optická odezva odpovídá polovodiči s přímým zakázaným pásem, ve kterém se nosiče náboje chovají jako Diracovské hmotné fermiony. Šířka zakázaného pásu za nízkých teplot byla určena jako Eg = (175±5) meV a samotný zakázaný pás se nachází mimo trigonální osu, tím pádem se v první Brillouinově zoně vyskytuje 6 krát nebo 12 krát., The main goal of this thesis is to characterize the electronic band structure of Bi2Te3 topological insulator, a system that is, in an ideal case, insulating in bulk but conducting via metallic surface states. This material has been extensively studied for more than 60 years, however, its bulk band structure is not yet fully understood, especially the characteristics of the band gap are still a matter of discussion. In this thesis, results of a Landau level spectroscopy in magnetic fields up to 34 T, supplemented by ellipsometry at zero magnetic field, are presented to clarify some of the band gap properties. The observed response is consistent with the picture of a direct-gap semiconductor in which charge carriers closely resemble massive Dirac particles. The fundamental band gap reaches Eg = (175±5) meV at low temperatures, and it is not located on the trigonal axis, thus displaying either six or twelvefold valley degeneracy.

Tato práce se zabývá charakterizací topologického izolátoru Bi2Te3, materiálu s nevodivými stavy v objemu, ale jedním vodivým pásem na povrchu. Tento materiál je zkoumán již přes 60 let, ale i přes to není jeho objemová pásová struktura úplně objasněna, obzvláště charakter zakázaného pásu je stále předmětem diskuze. V této práci jsou prezentovány výsledky infračervené spektroskopie na Landauových hladinách v magnetickém poli až do 34 T, doplněné elipsometrickým měřením mimo magnetické pole. Výsledky těchto měření by měli pomoci vyjasnit některé vlastnosti zakázaného pásu. Pozorovaná optická odezva odpovídá polovodiči s přímým zakázaným pásem, ve kterém se nosiče náboje chovají jako Diracovské hmotné fermiony. Šířka zakázaného pásu za nízkých teplot byla určena jako Eg = (175±5) meV a samotný zakázaný pás se nachází mimo trigonální osu, tím pádem se v první Brillouinově zoně vyskytuje 6 krát nebo 12 krát., The main goal of this thesis is to characterize the electronic band structure of Bi2Te3 topological insulator, a system that is, in an ideal case, insulating in bulk but conducting via metallic surface states. This material has been extensively studied for more than 60 years, however, its bulk band structure is not yet fully understood, especially the characteristics of the band gap are still a matter of discussion. In this thesis, results of a Landau level spectroscopy in magnetic fields up to 34 T, supplemented by ellipsometry at zero magnetic field, are presented to clarify some of the band gap properties. The observed response is consistent with the picture of a direct-gap semiconductor in which charge carriers closely resemble massive Dirac particles. The fundamental band gap reaches Eg = (175±5) meV at low temperatures, and it is not located on the trigonal axis, thus displaying either six or twelvefold valley degeneracy.