Laboratoř Optospintroniky

Laboratoř Optospintroniky (LOS) je společné pracoviště Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze (MFF UK) a Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR (FZÚ AV ČR). Laboratoř byla založena v roce 2011 jako výsledek rozsáhlé spolupráce mezi Oddělením kvantové optiky a optoelektroniky na MFF UK a Oddělením spintroniky a nanoelektroniky z FZÚ AV ČR. Vedoucím laboratoře LOS je P. Němec (e-mail: nemec@karlov.mff.cuni.cz).

Od roku 2017 je výzkum v LOS částečně podporován evropským výzkumným projektem ASPIN uděleným v soutěži Future and Emerging Technologies v rámci pilíře Excelentní výzkum rámcového programu Horizon 2020. Od roku 2020 je LOS součástí velké výzkumné infrastruktury CzechNanoLab.

Zleva doprava: Tomáš Jungwirth, Petr Němec, Vít Novák; foto Renata Louvarová

Hlavní přístrojové vybavení

a) femtosekundový titan-safírový laser (Mai Tai HP, Spectra Physics), který generuje laserové pulsy ve spektrálním rozsahu 690 – 1040 nm (1.8– 1.2 eV), s délkou 200 fs a energií v pulsu až 30 nJ. Opakovací frekvence 82 MHz může být vydělovačem pulsů snížena až na režim jednotlivých pulsů.

b) optický parametrický oscillátor (Inspire HF, Spectra Physics) čerpaný výše popsaným laserem Mai Tai HP. Systém umožňuje spojitou laditelnost laserových pulsů od 350 nm (3.5 eV) do 2.2 µm (0.56 eV).

c) kontinuální titan-safírový laser (model 3900S čerpaný Millenia Prime 6, Spectra Physics), který je laditelný v rozsahu 700-1000 nm (1.8– 1.2 eV).

d) heliový kryostat s uzavřeným cyklem (Advanced Research Systems), který má teplotní rozsah 10 ‑ 800 K a extrémně nízkou úroveň vibrací vzorku (~ desítky nm) a který je vybaven 18 dráty pro standardní transportní/elektrické experimenty a 1 mikrovlnný kabel pro elektrické experimenty s frekvencemi až do 50 GHz.

e) elektromagnet (Walker Scientific, model HV-4H) generující magnetické pole až do 1.5 T.

Experimentální metody

a) základní optická charakterizace  - absorpční, reflexní a fotoluminiscenční spektra

b) magnetooptická charakterizace – spektra magnetického kruhového dichroismu (MCD) a dvojlomu (MCB), magnetického lineárního dichroismu (MLD) a dvojlomu (MLB)

c) časově rozlišená ultrarychlá laserová spektroskopie -  metoda excitace a sondování (měření přechodné absorpce a reflektivity), časově rozlišený magneto-optický Kerrův jev (TR-MOKE) a laserem vyvolaná dynamická mřížka (čtyřvlnné směšování)

Výzkum probíhající v laboratoři LOS je popsán zde.

Ocenění členů LOS

2023  Konference Trends in MAGnetism 2023: Jozef Kimák, Ultrafast inverse Cotton-Mouton effect in thin film of metallic non-collinear antiferromagnet Mn3NiN, 1. místo v soutěži o nejlepší poster

2021  Nadační fond Bernarda Bolzana, Výroční cena pro Lukáše Nádvorníka v sekci Fyzika

2020  Donatio Universitatis Carolinae pro prof. Petra Němce

2020  11. Česko-Slovenská studentská vědecká konference ve fyzice: Antonín Baďura, 2. místo v kategorii Fyzika kondenzovaných látek

2018  Cena Wernera von Siemense, kategorie: Nejlepší disertační práce, 1. místo: Vít Saidl.

2017 Česká hlava, kategorie Doctorandus za technické vědy: Vít Saidl

2017 Spektroskopická společnost Jana Marka Marci, Soutěž o nejlepší práci v oboru spektroskopie mladých autorů, kategorie B - publikované původní práce: Lukáš Nádvorník, Long-range and high-speed electronic spin-transport at a GaAs/AlGaAs semiconductor, 1. místo

2017 Spektroskopická společnost Jana Marka Marci, Soutěž o nejlepší práci v oboru spektroskopie mladých autorů, kategorie A - diplomové práce: Miloslav Surýnek, Optická spektroskopie magneticky uspořádaných materiálů, 3. místo.

2016  Česká fyzikální společnost, Cena Milana Odehnala: Lukáš Nádvorník, 3. místo

2015  Udělení grantu L'Oreal Pro ženy ve vědě: Eva Schmoranzerová, roz. Rozkotová

2014 Cena Bedřicha Hrozného za tvůrčí počin udělená rektorem Univerzity Karlovy v Praze kolektivu autorů z MFF UK a FZÚ AV ČR za Za objevy spadající do oblasti nově formovaného oboru optospintroniky, které byly publikovány v prestižních mezinárodních časopisech

2012 Cena Josefa Hlávky: Eva Schmoranzerová, roz. Rozkotová

2012  Spektroskopická společnost Jana Marka Marci, Soutěž o nejlepší práci v oboru spektroskopie mladých autorů, kategorie A - diplomová práce: Tomáš Janda, Dynamika spinové polarizace v polovodičích, 1. místo

2012  Stipendium Fulbrightovy komise: Helena Reichlová

2010 Spektroskopická společnost Jana Marka Marci, Soutěž o nejlepší práci v oboru spektroskopie mladých autorů, kategorie A - diplomová práce: Helena Reichlová, Ultrarychlá laserová spektroskopie feromagnetického polovodiče GaMnAs,  1. místo

2009 Spektroskopická společnost Jana Marka Marci, Soutěž o nejlepší práci v oboru spektroskopie mladých autorů, kategorie B – publikované původní práce: Eva Rozkotová, Studium feromagnetického polovodiče (Ga,Mn)As pomocí ultrarychlé laserové spektroskopie, 2.-3. místo

Další ocenění jsou uvedená zde.