Seminaria

Dnia 2023-05-09 o godzinie 13:15 w Sali 2011 Wydziału Fizyki UwB, prof. dr hab. Marek Kisielewski z KFM Wydziału Fizyki UwB wygłosi wykład pt:

Modelowanie fluktuacji magnetycznych w ultracienkich warstwach

Serdecznie zapraszamy

Andrzej Maziewski

Jerzy Przeszowski

Modelowanie fluktuacji magnetycznych w ultracienkich warstwach

Aktywowane termiczne fluktuacje magnetyczne stanową kluczową barierę w zwiększaniu gęstości zapisu informacji magnetycznej. Jeżeli obszar pojedynczego bitu ma objętość V i posiada stałą anizotropii jednoosiowej K1, to w uproszczeniu przyjmuje się, że jest stabilizowany przez barierę energetyczną o wartości K1V [1]. Przy bardzo małej objętości V, gdy K1V staje się w temperaturze pokojowej porównywalne z energią termicznej aktywacji kBT, zwrot namagnesowania w obszarze pojedynczego bitu traci stabilność, zaczyna fluktuować przypadkowo i w efekcie cała zapisana informacja ulega destrukcji. Fluktuacje magnetyczne wydają się też odgrywać istotną rolę w zaobserwowanym niedawno w KFM zjawisku fluktuujących/„żyjących” domen magnetycznych, pojawiających się w utracienkich warstwach kobaltu (o grubości ok. 0.6 nm). W celu wyjaśnienia mechanizmu tego zdumiewającego efektu, wykonano modelowania mikromagnetyczne z wykorzystaniem oprogramowania MuMax3, umożliwiającego prowadzenie symulacji w temperaturach większych od 0 K. Założono wysepkową strukturę materiału magnetycznego i wstawiono parametry magnetyczne jak dla ferromagnetycznej warstwy kobaltu o odpowiedniej grubości. W temperaturze 300 K uzyskano różne krzywe przemagnesowania w polu prostopadłym do powierzchni próbki. Wraz ze wzrostem rozmiarów wysepek magnetycznych i wraz ze wzrostem wielkości sprzężenia wymiennego w obszarze pomiędzy wysepkami, przemagnesowanie typu Langevina przechodziło w przemagnesowanie typu prostokątna pętla histerezy.

[1] R.Skomski, Role of thermodynamic fluctuations in magnetic recording, Journal of Applied Physics 101, 09B104 (2007)