Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Spintronika adalah penelitian yang bertujuan menghasilkan perangkat-perangkat mutakhir yang memanfaatkan interaksi spin elektron. Salah satu perangkat tersebut adalah racetrack memory, perangkat memori magnetik yang berbasis pergerakan dinding domain (DW) pada media kawat nano ferromagnetik. Oleh karena itu, dinamika serta perubahan struktur DW pada sebuah kawat nano menjadi salah satu perhatian penting dalam penelitian, terutama pada ferromagnet dengan anisotropi magnetisasi tegak lurus bidang (PMA). Dalam penelitian ini, telah dilakukan studi dinamika DW tipe-Bloch pada sebuah kawat nano CoFeB dengan orientasi PMA menggunakan pendekatan simulasi mikromagnetik. Dari penelitian, diketahui bahwa kawat nano lebih tebal memiliki kecepatan DW yang 1,5-3 kali lipat lebih besar dibanding kawat nano lebih tipis. Kawat nano lebih tebal juga memiliki medan Walker yang lebih besar dibanding dengan pada kawat nano tipis. Kecepatan DW pada medan rentang medan rendah 1 - 10 Oe diamati cocok dengan teori pergerakan creep yang menjelaskan pergerakan DW di bawah threshold depinning. Di sekitar medan Walker, DW mulai bergerak kembali ke posisi awalnya untuk kawat nano selebar 50 nm. Untuk kawat nano lebar 100 dan 150 nm, terbentuk sebuah Bloch-line pada DW. Penggunaan pulsa medan magnet nanosekon dapat saja memengaruhi pergerakan DW dan pembentukan Bloch-line.

---

Spintronics aims to develop state-of-the-art devices by utilizing electron spin interactions. One spintronic device currently in development is racetrack memory, a magnetic memory device based on domain wall (DW) motion using a ferromagnetic nanowire as medium. As such, the dynamics and structure change of the DW on a nanowire has been of great interest, particularly on ferromagnets with perpendicular magnetization anisotropy (PMA). In this study, we have conducted micromagnetic simulations to investigate the dynamics of the Bloch-type DW on CoFeB nanowires with PMA. From this study, its shown that thicker nanowires have DW velocities that are 1.5 to 3 times faster than thinner nanowires. Thicker nanowires also have larger Walker fields compared to thinner nanowires. The DW velocities of the low-field regime 1 - 10 Oe is observed to correspond with the creep motion theorem commonly described for DW motion below the depinning threshold. Around the Walker field, the DW begins to move backwards to its original position on the 50 nm wide nanowire. For the 100 and 150 nm wide nanowire, a Bloch-line is formed within the DW. Usage of a nanosecond magnetic pulse may influence the motion of the DW and the formation of the Bloch-line."

"Telah dilakukan pengamatan mengenai dinamika domain wall pada bahan Permalloy berbentuk nanowire dengan menggunakan software simulasi mikromagnetik OOMMF berdasarkan persamaan Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG). Pengamatan dinamika domain wall dilakukan pada nanowire dengan panjang 2000 nm, variasi lebar dari 100 sampai 200, dan variasi ketebalan 2,5 nm dan 5,0 nm dibawah pengaruh medan magnet luar dalam bentuk pulsa. Kecepatan domain wall bertambah ketika medan magnet luar yang diberikan di perbesar dan kemudian mengalami penurunan scara drastis setelah medan magnet luar yang diberikan melampaui medan magnet kritis yang di sebut medan Walker breakdown. Sebelum medan magnet luar yang diberikan melebihi nilai medan Walker breakdown, domain wall bergerak dengan mempertahankan struktur transverse. Setelah melampaui nilai medan Walker breakdown, struktur transverse pada domain wall mengalami perubahan menjadi struktur vortex/anti-vortex.

---

We have investigated the domain wall dynamics in Permalloy material with nanowire shape using public micromagnetic simulation software, OOMMF based on the Landau-Lifshitz-Gilbert equation. We have observed domain wall dynamic for different thickness and width respect to external magnetic field. Domain wall velocity increases as the external magnetic field increase and abruptly decreases after critical field which is called Walker breakdown field. Before Walker breakdown, domain wall moving while keeping transverse inner structure, and after Walker breakdown, transverse inner structure transform to vortex/anti-vortex inner structure."

"Dalam penelitian ini telah dilakukan pengamatan dinamika domain-wall dan efek anisotropi pada material ferromagnet Co dan Ni dalam bentuk nanowire. Pengamatan dinamika domain-wall dan efek anisotropi dilakukan dengan menggunakan simulasi micromagnetic berdasarkan persamaan Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) menggunakan perangkat lunak micromagnetic OOMMF. Ukuran dan geometri nanowire simulasi micromagnetic mempunyai panjang 2000 nm dengan variasi lebar 100 nm, 150 nm, dan 200 nm dan tebal 2,5 nm dan 5,0 nm. Faktor damping 0,01 dan ukuran sel dengan t adalah ketebalan nanowire. Simulasi micromagnetic dilakukan secara sistematis dengan memberikan medan magnet luar dalam bentuk pulsa dengan waktu pulsa 1 ns dan variasi amplitudo sebagai besarnya medan magnet luar. Hasil pengamatan memperlihatkan kecepatan domain-wall meningkat dengan bertambahnya medan magnet luar sampai mencapai medan magnet luar maksimum yang dikenal dengan medan Walker breakdown. Kemudian kecepatan domain-wall menurun dengan bertambahnya medan magnet luar setelah medan Walker breakdown. Hal yang sangat menarik dari hasil pengamatan bahwa struktur domain-wall memperlihatkan struktur berbentuk transverse sebelum Walker breakdown dan timbul struktur vortex/anti-vortex wall sesudah Walker breakdown. Selanjutnya, analisis energi sistem juga dilakukan yaitu energi total, energi Zeeman, energi exchange, energi anisotropi, dan energi demagnetisasi. Hasil analisis menunjukkan energi demagnetisasi meningkat dengan bertambahnya medan magnet luar sebelum Walker breakdown dan menurun ketika struktur vortex/antivortex wall terbentuk sesudah Walker breakdown. Efek anisotropi dari material Co dan Ni diperlihatkan pada profil kecepatan domain-wall dan kerapatan energi total nanowire. Profil kecepatan domain-wall memperlihatkan kecepatan menurun secara landai di sekitar Walker breakdown dibandingkan material Py yang menurun cukup curam. Kerapatan energi total untuk material Co lebih besar dari material Py karena pengaruh nilai kontansta anisotropi bernilai positif dan material Ni yang lebih kecil dibandingkan material Py karena nilai konstanta anisotropi bernilai negatif. Hasil ini memperlihatkan efek anisotropi mempengaruhi dinamika domain-wall dalam nanowire dan harus dipertimbangkan dalam merealisasikan devais-devais berbasis magnet di masa depan.

---

In this work, we have investigated the domain wall dynamic and anisotropy effect of materials Co and Ni in ferromagnetic nanowires by means of micromagnetic simulation. The simulation is carried out by the public micromagnetic software based on Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) equation. The length of ferromagnetic nanowire is set to be 2000 nm corresponds to width variation from 100 nm to 200 nm and the thickness variation are 2.5 nm and 5.0 nm. The damping factor is 0.01 and the cell size is with t is the thickness. The simulation is applied by the external magnetic pulsed with length of 1 ns and the variation the external magnetic field strength. The calculation showed the domain wall velocity increases as the external magnetic field increases and reach the maximum the external field as known the Walker breakdown. Then the domain wall velocity abruptly decreases after the Walker breakdown. Very interestingly, before the Walker breakdown, the domain wall exhibits the transverse wall while the vortex/anti-vortex wall after the Walker breakdown. We have also investigated the energy system that consists of the total energy, Zeeman energy, the exchange energy, the demagnetization, and the anisotropy energy. The analyzed showed that the demagnetization increases as the external field increases before the Walker breakdown and decreases as the vortex/anti-vortex formed after the Walker breakdown. The anisotropy effect of Co and Ni ferromagnetic is shown by the domain wall velocity and the total energy density profile. The velocity shows slightly decreasing around the Walker breakdown compare with the material Py. The total energy density of Co shows large than Py since the anistropy contant is positive (K > 0) and Ni shows small that Py since the anisotropy is negative (K < 0). This means that the effect anisotropy also contributes the domain wall motion in ferromagnetic nanowire and must be considered in the realization magnetic devices in the future."

"Dalam bahan feromagnetik terdapat daerah-daerah yang memiliki magnetisasi dalam keadaaan saturasi, yang disebut magnetic domain. Diantara dua buah domain yang berbeda terdapat suatu daerah transisi, yang disebut Domain wall. Domain wall terbentuk akibat adanya interaksi momen magnet yang bersebelahan melalui interaksi exchange dan interaksi demagnetisasi. Ketika domain wall mendapat pengaruh arus listrik, domain wall akan mengalami dinamika yang merupakan akibat munculnya efek spin transfer torque dan dapat menyebabkan perubahan struktur pada domain wall. Kecepatan dinamika domain wall akan bertambah hingga mencapai arus kritis, dimana kecepatan akan berkurang dan seringkali disertai dengan perubahan struktur pada domain wall. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan simulasi mikromagnetik, yang diselesaikan dengan menggunakan persamaan Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG).

---

In the ferromagnetic materials, there are regions contain the saturation magnetization, called magnetic domains. Between two different domains there is a transition region, called Domain wall. Domain wall is formed by the interaction of the magnetic moment through exchange interaction and demagnetization interaction.When a domain wall is under applied electric current, the domain wall dynamics will occur as the effect of spin transfer torque and it can cause structural changes in the domain wall. The dynamics of the domain wall velocity will increase until it reaches the critical current, where the speed will be reduced and often accompanied by structural changes in the domain wall. This study is performed using micromagnetic simulation, which is solved using the Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) equation."

"Pada penelitian ini telah dilakukan pengamatan dinamika domain-wall pada material feromagnet berbasis Co CoFe, CoFeB dan Fe FePt, FePd dalam bentuk nanowire. Analisis dilakukan dengan menggunakan simulasi mikromagnetik berdasarkan persamaan Landau-Lifshitz Gilbert LLG yang dimodifikasi menggunakan perangkat lunak mikromagnetik OOMMF Object Oriented Micromagnetic Framework Donahue and Porter, 1999. Ukuran dan geometri dari nanowire mempunyai panjang 2000 nm, dengan variasi lebar 50 nm, 100 nm, 150 nm dengan tebal 2,5 nm dan 5 nm. Faktor damping 0,05 dan ukuran sel 5 x 5 x t nm3 dengan t adalah ketebalan nanowire. Simulasi dinamika domain-wall ini menggunakan pulsa medan magnet aktif dengan durasi 0,5 ns serta variasi pemberain medan magnet luar menyatakan amplitudo pulsa. Hasil simulasi memperlihatkan kecepatan domain-wall meningkat dengan bertambahnya medan magnet luar sampai medan magnet luar maksimum atau yang dikenal dengan medan Walker Breakdown WB . Kemudian, kecepatan domain-wall akan menurun drastis. Menariknya, kondisi sebelum medan WB menunjukan struktur transverse-wall sedangkan struktur vortex/antivortex-wall muncul setalah medan WB. Jika pemberian variasi tebal dan lebar pada geometri nanowire semakin besar maka hasil menunjukkan bahwa medan WB akan semakin menurun. Hasil pengamatan juga melibatkan energi demagnetisasi yang meningkat dengan bertambahnya medan magnet luar sebelum medan WB dan energi exchange yang meningkat ketika struktur vortex/antivortex-wall muncul setelah medan WB.

---

In this study we have observed the propagation of domain wall in Co based ferromagnetic materials CoFe, CoFeB and Fe FePt, FePd in the form of nanowire. The analysis was performed using a micromagnetic simulation based on the Landau Lifshitz Gilbert LLG equation modified using the OOMMF Object Oriented Micromagnetic Framework micromagnetic software Donahue and Porter, 1999. The size and geometry of nanowire has a length of 2000 nm, with variations in width 50 nm, 100 nm, 150 nm with 2.5 nm and 5 nm thickness. Damping factor 0.05 and cell size 5 x 5 x t nm3 with t is nanowire thickness. This domain wall dynamics simulation uses active magnetic field pulses with a duration of 0.5 ns and an external magnetic field variation represents pulse amplitudes.

The simulation results show that the domain wall velocity increases with the increase of the external magnetic field to the maximum outer magnetic field known as the Walker Breakdown WB field. Then, the domain wall speed will decrease dramatically. Interestingly, the condition before the WB field shows the transverse wall structure whereas the vortex antivortex wall structure appears after the WB field. If the variation of thickness and width in nanowire geometry is greater then the result indicates that the WB field will decrease further. The observations also involve increased demagnetization energy by increasing the external magnetic field before the WB field and increasing energy exchange when the vortex antivortex wall structure appears after the WB field."