Działalność zespołu skupiają się na eksperymentalnych badaniach zjawisk spinowych w cienkich strukturach wielowarstwowych. Członkowie zespołu projektują, wytwarzają i badają nowatorskie prototypowe urządzenia spintroniczne, takie jak komórki pamięci, czujniki pola magnetycznego, komponenty wysokiej częstotliwości i elementy sieci neuronowych na potrzeby energooszczędnej elektroniki przyszłości.
Oferujemy badania strukturalne układów cienkowarstwowych, badania magneto-transportowe mikro i nanourządzeń elektronicznych, badania magnetyczne w zakresie wielkich częstotliwości, ekspertyza w zakresie nanoszenia cienkich warstw magnetycznych, mikro i nano-litografii.
Narzędzia do badania właściwości magnetycznych i strukturalnych wytworzonych układów magnetycznych, takie jak: dyfraktometr rentgenowski X-Pert MPD do badania struktury i krystalografii cienkich warstw, magnetometr wibracyjny typu VSM, mikroskopy optyczne, mikroskopy sił atomowych (AFM, MFM) i mikroskop Kerra, a także wektorowy analizator sieci skonfigurowany do pomiaru rezonansu ferromagnetycznego. Prototypowe urządzenia zostaną scharakteryzowane za pomocą różnych stacji probierczych w laboratorium Elektroniki Spinowej, w skład której wchodzą:
Specjalnie zaprojektowana obrotowa stacja probiercza umożliwiająca pomiary w transporu elektrycznego w zakresie do 31 GHz, w polu magnetycznym do 1 T, pod dowolnym kątem azymutalnym i polarnym, z wykorzystaniem: analizatora sygnału (Agilent PXA N9030A), generatora sygnału (Agilent E8257D), oscyloskopu RF (Agilent 86100D), Generator impulsów pikosekundowych (Tektronix PSPL 10.070A), źródła mierzące Keithley, wzmacniacze typu Lock-ii, multimetry
Kriogeniczna stacja probiercza z zamkniętym obiegiem helu do pomiarów w temperaturach od 15 K do 475 K. Do pomiarów w zakresie wysokich częstotliwości służy urządzenia współdzielone ze stacją opisaną powyżej
Automatyczna stacja probiercza pracująca w reżimie kwazi-statycznym, pole magnetyczne do 1T, trójosiowy sterownik silnika krokowego, zaprogramowany dla matrycy badanych urządzeń prototypowych.
Dodatkowo, w Instytucie Elektroniki znajduje się maszyna do nanoszenia cienkich warstw metodą rozpylania jonowego (Prevac), która jest dedykowana do wytwarzania warstw do obwodów mikrofalowych (anten, falowodów koplanaranych), która w połączeniu z liniami do litografii umożliwia produkcje unikatowych komponentów do badań dynamiki magnetyzacji. Zainstalowano również tarcze magnetyczne do wytwarzania prototypowych sensorów pola magnetycznego.
Laboratoria:
Badawcze
Dydaktyczne
Sheng: projekt polsko-chiński NCN: „Kwantowe materiały do sterowania momentem siły pochodzącym od sprzężenia spin-orbita” (2021/40/Q/ST5/00209) od 15.09.2022, PI: Witold Skowroński, partner projektu – prof. Tianxiang Nan, School of Integrated Circuits, Tsinghua University, Pekin, Chiny
Opus: projekt NCN: „Granice szumów i detekcyjności tunelowych czujników spintronicznych” (2021/41/B/ST7/04504) od 3.02.2022, PI: Piotr Wiśniowski
Bekker: Komponent Krajowy dla programu im. Bekkera 2020: „Dynamika magnetyzacji w hybrydowych strukturach spintronicznych” (BPN/BKK/2022/1/00010) od1.03.2024 PI: Witold Skowroński
IDUB: Grant AGH, Działanie 4: „Opracowanie układów cienkowarstwowych metalicznych supersieci i ziem rzadkich z metalami przejściowymi działających w oparciu o oddziaływania spinowo-orbitalne” od 11.09.2022, PI: Jarosław Kanak
IDUB: Grant AGH, Działanie 21:” Zapewnienie warunków do samodzielnej pracy naukowej dla osób z habilitacją.” (8821) od 01.03.2024, PI: Witold Skowroński
IDUB: Grant AGH, Działanie 4:” Sprzężenie w hybrydowych magnetycznych układach wielowarstwowych – proces
przemagnesowania, domeny magnetyczne, symetrie” (9840) od 18.05.2024, PI: Witold Skowroński
Instytut Elektroniki