Laporkan Masalah

Kajian Pengaruh Dimensi Dan Geometri Terhadap Pergeseran Domain Wall Magnetik Pada Lapisan Tipis Permalloy (Ni Fe )

ANISA INDRIAWATI, Dr. Edi Suharyadi

2014 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Telah dilakukan penelitian pergeseran domain wall magnetik pada lapisan tipis permalloy. Analisa pergeseran magnetic domain wall dilakukan dengan menggunakan software Object Oriented Micromagnetic Framework (OOMMF) berdasarkan persamaan Landau-Lifshitz Gilbert (LLG). Secara umum tujuan dari penelitian ini adalah meganalisis pengaruh geometri dan dimensi terhadap pola pergeseran domain wall magnetik, nilai magnetisasi, kecepatan pergeseran domain wall magnetik serta energi anisotropinya. Dalam penelitian ini, geometri lapisan tipis permalloy adalah bujur sangkar dan elips. Variasi ketebalan yang digunakan adalah sebesar 1, 2 dan 3 nm, dengan ukuran tetap yaitu 100 nm × 100 nm.Variasi ukuran panjang dan lebar (bujur sangkar) atau ukuran sumbu panjang dan sumbu pendek (elips) yang digunakan adalah 100 nm × 100 nm, 100 nm × 120 nm, dan 100 nm × 140 nm dengan ketebalan tetap sebesar 3 nm. Simulasi dilakukan dengan cara memberikan medan luar pada arah +x sebesar 0 hingga 1000 Oe yang terdiri dari 2500 step. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pada semua variasi baik ketebalan maupun ukuran yaitu 100 nm × 100 nm, 100 nm × 120 nm, dan 100 nm × 140 nm dengan ketebalan 1 nm, 2 nm dan 3 nm mempunyai nilai magnetisasi sekitar 0,999 ketika medan magnet luar 1000 Oe. Kecepatan pergeseran domain wall magnetik paling tinggi adalah pada lapisan tipis permalloy ketika ukuran panjang, lebar maupun sumbu 100 nm × 100 nm dengan ketebalan 1 nm, yaitu sebesar 18,755 m/s (bujur sangkar) yang terjadi pada medan kritis 36,4 Oe dan 18,600 (elips) yang terjadi pada medan kritis 38,8 Oe. Energi anisotropi bernilai minimal saat mendekati saturasi, untuk semua variasi. Geometri bujur sangkar membutuhkan medan magnet yang lebih besar dari elips untuk mencapai nilai minimum. Geometri elips memiliki sebaran pengkutuban di seluruh permukaan sehingga membutuhkan medan magnet luar yang kecil untuk mencapai saturasi serta untuk meminimalkan energi anisotropi. Kecepatan maksimum lapisan tipis permalloy dengan geometri bujur sangkar lebih tinggi dibandingkan elips karena saat kondisi multi-domain, komponen momen-momen magnetik dengan arah-x lebih banyak. xv Pengaruh dimensi terhadap pergeseran domain wall magnetik berhubungan dengan banyaknya momen magnetik yang harus diselaraskan. Semakin banyak momen magnetik yang harus diselaraskan, medan magnet luar yang dibutuhkan semakin besar. Kata Kunci : Pergeseran domain wall magnetik, Tunneling Magneto Resistance (TMR), simulasi mikromagnetik, persamaan LLG.

Research of magnetic domain wall propagation of permalloy thin layer has been investigated. Magnetic domain wall propagation is analyzed by using Object Oriented Micromagnetic Framework (OOMMF) software based on Landau-Lifshitz Gilbert (LLG). The purpose of this research is to give the explanations on the effect of geometry and dimension toward propagations pattern of magnetic domain wall, magnetization’s values, shift velocity, and magnetic domain wall anisotropy energy. In this study, permalloy geometry are squares and ellipses. Thickness variation used is 1, 2, and 3 nm, with square size of 100 nm × 100 nm. Variation of square size used is at 100 nm × 100 nm, 100 nm × 120 nm, and 100 nm × 140 nm in thickness fixed at 3 nm. Simulations are done by applying external magnetic field in the +x direction. Applied external magnetic field is 0 Oe to 1000 Oe, which consist of 2500 steps. Simulation results show all of variation, no mater it’s thickness or size, have all the magnetitation at about 0,99. Size variations are 100 × 100 , 100 × 120 , dan 100 × 140 , then the thickness’s are 1 nm, 2 nm, and 3 nm. The velocity of the magnetic domain wall propagation is highest in the thin layer of permalloy as the length, width or axis of 100 nm × 100 nm with a thickness of 1 nm, that is equal to 18.755 m / s (square) that occured at a critical field of 36.4 Oe and 18,600 (ellipse) that occurs at a critical field of 38.8 Oe. Anisotropy energy is minimum when it approaches saturation, for all variations. Square geometry requires an external magnetic field greater than the minimum is reached for ellipse. Polarization of ellipse geometry is spread acroos the surface thus it requires small external field to reach saturation and to minimize anisotropy energy. The maximum velocity of permalloy thin layer with square geometri is higher than ellipse, because when condition is multidomain, it has more +x direction of magnetic moments. The effect of dimension on the propagation of magnetic domain wall xvii xvii related to the number of magnetic moments that have to be aligned. The more magnetic moments number, the higher external magnetic field required. Keywords: Propagation of magnetic domain wall, Tunneling Magneto Resistance (TMR), simulation mikromagnetik, LLG equation

Kata Kunci : Pergeseran domain wall magnetik, Tunneling Magneto Resistance (TMR), simulasi mikromagnetik, persamaan LLG


    Tidak tersedia file untuk ditampilkan ke publik.