Magneto-optics for detecting and controlling the magnetization of two-dimensional magnetic materials

Licht maakt materiaal magnetisch

Als je materialen extreem dun maakt, veranderen hun eigenschappen. Sommige materialen, zoals grafiet, bestaan van zichzelf al uit dunne laagjes van één of enkele atomen dik, die netjes op elkaar gestapeld zijn. Dit worden Van der Waals materialen genoemd. Freddie Hendriks onderzocht in zijn promotieonderzoek de magnetische eigenschappen van het Van der Waals materiaal Cr2Ge2Te6 (CGT). Het magnetische CGT kan gemakkelijk op andere materialen gestapeld worden, om zo de verschillende eigenschappen van de materialen to combineren. Deze nanometer-dunne magnetische stapeltjes kunnen toepassingen vinden in toekomstige computer chips, waar ze kunnen functioneren als geheugenelement, of als basis voor nieuwe soorten chips die informatie verwerken op basis van de spin in plaats van de lading van elektronen.

Door er met een laser op te schieten, en te kijken hoe de polarisatie van de laser veranderde, kon Hendriks de magnetisatie van een dun laagje CGT meten. Door deze magnetisatie onder verschillende omstandigheden te meten, kon hij de magnetische eigenschappen van het materiaal bepalen. Hendriks ontdekte dat magnetisch CGT niet alleen de polarisatie van licht kan veranderen, maar dat gepolariseerd licht ook een sterke invloed heeft op de magnetisatie van CGT. Door deze meetresultaten te vergelijken met verschillende theoretische berekeningen, ontdekte Hendriks bovendien dat de zogenoemde excitonische toestanden in CGT een belangrijke rol spelen bij de interactie tussen de magnetisatie en licht. 

Freddie Hendriks voerde zijn onderzoek uit bij het Zernike Institute for Advanced Materials, afdeling Fysica van Nano Devices. Hij vervolgt zijn loopbaan als softwareontwikkelaar bij Lambert Instruments. 

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/b8223ff8-2542-4e7c-9a5f-849587f76163