Universiteit Leiden

nl en

Promotie

Magnetic imaging of spin waves and magnetic phase transitions with nitrogen-vacancy centers in diamond

  • I. Bertelli
Datum
woensdag 24 november 2021
Tijd
Locatie
Academiegebouw
Rapenburg 73
2311 GJ Leiden

Promotor(en)

  • Prof. dr. J. Aarts

 

Summary
The elementary excitations of magnets are called spin waves, and their corresponding quasi-particles are known as magnons. The rapidly growing field of Magnonics aims at using them as information carriers in a new generation of electronic devices, (almost) free of electric currents. Encoding information in the amplitude and/or phase of these coherent waves could lead to a drastic decrease in dissipated power, typically related to the motion of electrons ("Joule" or "Ohmic" heating). This dissertation describes the development and use of a new technique to study spin waves. This technique uses the electronic spins associated with nitrogen-vacancy (NV) centers as magnetic field sensors. An NV center is a light-emitting defect in the crystal lattice of diamond. Remarkably, the brightness of its emission depends on its spin state, sensitive to magnetic fields. This way, magnetic information can be investigated optically.

Samenvatting
De elementaire excitaties van magneten zijn spingolven en hun bijbehorende quasideeltjes heten magnonen. Het snelgroeiende veld van de magnonica poogt deze te gebruiken als informatiedrager in een nieuwe generatie elektronica, (bijna) gevrijwaard van elektrische stromen. Het coderen van informatie in de amplitude en/of fase van deze coherente golven zou kunnen leiden tot een drastische afname in gedissipeerd vermogen, wat typisch wordt veroorzaakt door de beweging van elektronen (het “Joule-effect”).
Dit proefschrift beschrijft zowel de ontwikkeling als het gebruik van een nieuwe techniek om spingolven te bestuderen.  Deze techniek gebruikt de elektronenspins van stikstof-gat (NV) centra als magneetveldsensoren. Een NV centrum is een luminescent defect in het kristalrooster van diamant. De helderheid van de emissie hangt af van de staat van de spin, die gevoelig is voor magneetvelden. Op deze wijze kunnen magnetische eigenschappen met optische technieken bestudeerd worden.

Proefschriften

Proefschriften van Leidse promovendi zijn na de promotie digitaal beschikbaar via het Leids Repositorium. De proefschriften op deze site zijn vrij toegankelijk. Alleen in sommige gevallen rust er een tijdelijk embargo op een proefschrift en wordt het proefschrift pas later volledig beschikbaar gesteld.

Persvragen (alleen journalisten)

communicatie@leidenuniv.nl
071 527 4690

Algemene informatie

Bureau Pedel
pedel@bb.leidenuniv.nl
071 527 7211

Deze website maakt gebruik van cookies.  Meer informatie.