Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Saat ini divais spintronik untuk penyimpan data berbasis magnet telah menjadi perhatian para peneliti. Salah satu bahan yang berpotensi adalah feromagnetik berbentuk nanowire, seperti Racetrack Memory yang cara kerjanya berdasarkan pergerakan domain wall (DW). Pada penelitian ini, telah dilakukan analisa osilasi dan struktur domain wall di dalam kontriksi notch pada bahan feromagnetik (Fe, Ni, dan Co) berbentuk nanowire. Simulasi mikromagnetik menggunakan perangkat lunak bersifat publik bernama Object Oriented Micromagnetic Framework berdasarkan persamaan dinamika spin magnet Landau-Lifshitz- Gilbert. Ukuran nanowire 2000 200 5 nm, di bagian tengah diberikan notch ganda bersifat simetris berbentuk lengkung, segitiga, dan persegi. Di tengah notch diletakkan sebuah tipe struktur DW berbentuk transverse-wall (TW) dengan konfigurasi head-to-head. Penelitian diawali dengan pengamatan kondisi ground state yang diperoleh hasil bahwa DW stabil di tengah notch. Selanjutnya diberi medan magnet bolak-balik dengan amplitudo tetap 2 mT dan variasi frekuensi dari 0,3 -2,0 GHz. Hal yang menarik, terjadi osilasi DW dengan struktur TW yang stabil. Nilai amplitudo osilasi DW terlihat semakin turun dengan bertambahnya frekuensi medan bolak-balik, artinya notch berfungsi sebagai potensial pinning. Selanjutnya dilakukan perhitungan lebar DW berdasarkan FWHM dari data magnetisasi My dan hasil nilai lebar DW tergantung pada bentuk notch. Dari nilai lebar DW juga dihitung massa DW dengan memberlakukan DW sebagai model osilasi harmonik sederhana.

---

Recently, the development spintronic devices become great attention because its potential for magnetic storage and magnetic sensor devices. One of the materials has potential is the ferromagnetic nanowire, such as Racetrack Memory based on the domain wall motion. In this study, we have analyzed the oscillation and structure of domain wall in the ferromagnetic nanowire Co, Fe, dan Ni. We used micromagnetic simulation with public micromagnetic software Object Oriented Micromagnetic Framework (OOMMF) based on the spin dynamic Landau- Lifshitz-Gilbert (LLG) equation. The dimension of nanowire is 2000 × 200 × 5 nm with double notch is positioned at the center of the nanowire. The shape of notchs consisted of arch-notch, triangle-notch, and rectangular-notch with initial a head-to-head transverse wall (TW) is located at the center of nanowire. Firstly, we investigated the DW in ground state condition and we found the DW is stable at the center of nanowire. Secondly, we applied AC magnetic field with various frequency from 0.3 GHz-2.0 GHz and the amplitude of AC field is fixed to be 2 mT. Interestingly, we observed the DW oscillation with stably TW structure. Increasing the frequency of AC field, the amplitude of DW oscillation showed to decrease. This mean that the notch acted as the pinning potential. Furthermore, we also calculated the DW width based on FWHM from My magnetization and depended on the shape of the notch. From DW width, we also determined the DW mass with driven simple harmonic model."

"Nanopartikel ZnO didop Cu telah berhasil disintesis dengan teknik kopresipitasi. Karakterisasi komposisi, struktur, optik dan magnetik dilakukan dengan Spektroskopi Energy Dispersive X-Ray, X-Ray Diffraction, Fourier Transform Infrared, Uv-Visible, Electron Spin Resonance dan Vibrating Sample Magnetometer. Nanopartikel yang dihasilkan merupakan polikristal berstruktur heksagonal wurzite dengan derajat kristalisasi yang tinggi dan memiliki ukuran kristal 10-12 nm. Untuk persen Cu di atas 11 % terdapat fase kedua CuO yang menunjukkan batas kelarutan Cu dalam kisi ZnO. Kehadiran Cu pada kisi ZnO sebagai substitusi Zn sampai persen atom Cu 11% ditunjukkan dengan peningkatan nilai parameter kisi dan pergeseran posisi puncak-puncak difraksi ke harga 2θ yang lebih kecil karena perbedaan radius ion Cu dengan ion Zn. Kehadiran Cu cenderung mengurangi lebar gap optik yang berhubungan dengan level 3d dari Cu. Hasil inframerah menunjukkan keberadaan hidrogen yang mungkin hadir dalam posisi interstitial dalam konfigurasi antibonding atau substitusional. Nanopartikel menunjukkan karakteristik feromagnetik lemah pada temperatur ruang. Ketidakhadiran fase kedua yang terkait dengan presipitasi yang bersifat magnetik menunjukkan karakteristik feromagnetik intrinsik. Kecenderungan berkurangnya karakteristik feromagnetik dengan peningkatan persen atom Cu bersesuaian dengan hasil pengukuran ESR.

---

Cu doped ZnO nanoparticles have been successfully synthesized by coprecipitation technique. The composition, structural, optical and magnetic characterizations were performed by Energy Dispersive X-Ray, X-Ray Diffraction, Fourier Transform Infrared, UV-Visible, Electron Spin Resonance and Vibrating Sample Magnetometer. The results confirmed that nanoparticles are polycrystalline with hexagonal wurzite structure having a high degree of crystallization and a crystal size of 10-12 nm. For Cu over 11 % at., the X-ray diffraction pattern possessed CuO secondary phase which shows the solubility limit of Cu in the ZnO lattice. Up to 11 % at. Cu, the presence of Cu in the ZnO lattice as Zn substitution indicated by an increase in lattice parameter values and shifting the position of diffraction peaks to smaller 2θ due to difference of ionic radii of Cu and Zn. The presence of Cu tends to reduce the width of the optical gap associated with the 3d levels of Cu.

Infrared results showed the presence of hydrogen that may be present in interstitial positions in the antibonding configuration or substitusional positions. Nanoparticles showed weak ferromagnetic characteristics at room temperature. The absence of secondary phase related to magnetic precipitate shown intrinsic ferromagnetic behaviour. The tendency of decreasing ferromagnetic characteristics with increasing atomic percent of Cu are suitable to the results of ESR measurements."

"ABSTRAKPenelitian struktur domain ferromagnet berbentuk kubus telah dilakukan dengansimulasi mikromagnetik OOMMF, berdasarkan persamaan Landau-Lifshitz-Gilbert. Dalam penelitian ini telah dilakukan pengamatan dinamika strukturdomain pada material feromagnet Permalloy (Py), Nickel (Ni), Besi (Fe), danKobalt (Co) berbentuk nanocubes (kubus) dengan variasi panjang sisi dari ukuran20 nm sampai dengan 100 nm, ukuran sel 2,5 × 2,5 × 2,5 􀝊􀝉ଷ, dan faktordamping α = 0,1. Suhu sistem adalah 0 kelvin. Proses simulasi mikromagnetik inidilakukan dalam dua bagian, (1) pengamatan struktur domain pada keadaanmedan eksternal nol, dan (2) diberi medan magnet eksternal. Bagian pertama,difokuskan pada pengamatan struktur domain dan energi sistem mikromagnetikpada kedaan tanpa medan magnet eksternal atau ground state. Dari hasilpengamatan, diperoleh bahwa terjadi transisi struktur domain dari domain tunggal(single-domain/SD) menjadi struktur vortex-wall (VW) yang berhubungan dengandiameter kritis atau panjang sisi kritis. Di bawah panjang sisi kritis, strukturdomain yang terbentuk adalah SD, sedangkan struktur VW teramati di ataspanjang sisi kritis. Hasil simulasi mikromagnetik memperlihatkan bahwa panjangsisi kritis mendekati prediksi teori. Selanjutnya dianalisis energi sistemmikromagnetik berhubungan dengan transisi struktur domain. Menariknya, padadaerah transisi terjadi perubahan energi demagnetisasi dan energi exchange.Dibawah panjang sisi kritis, energi demagnetisasi lebih besar daripada energiexchange. Berikutnya, energi exchange mengalami kenaikan di atas panjang sisikritis. Bagian kedua, dilakukan pengamatan jika material diberi medan magneteksternal.Pada bagian ini, difokuskan untuk memperoleh data karakteristikmagnet; seperti kurva histeresis, medan koersivitas, magnetisasi remanen, medanpembalikan, medan nukleasi, dan waktu pembalikan. Dari analisis kurvahisteresis, diperoleh medan koersivitas menurun dengan meningkatnya panjangsisi kubus. Hasil ini sesuai dengan hasil eksperimen. Tentang medan pembalikan,berhubungan dengan besar medan magnet eksternal yang diperlukan untukmembalik dari keadaan saturasi ke keadaan saturasi berikutnya. Teramati bahwamedan pembalikan Co mempunyai nilai paling besar dibandingkan Py, Fe, dan Ni,serta meningkat dengan bertambahnya panjang sisi kubus. Hal yang sangatmenarik, struktur domain dan profil energi pada keadaan remanen mirip dengankeadaan ground state. Hasil ini memperlihatkan bahwa feromagnetik nanocubesdapat dipertimbangkan dalam merealisasikan devais-devais berbasis magnet.

---

ABSTRACTWe have systematically investigated domain structures of ferromagneticnanocubes model by means of public micromagnetic simulation, OOMMF basedon Landau-Lifshitz-Gilbert equation. Materials used in the micromagneticsimulation consisted of Permalloy (Py), Nickel (Ni), Iron (Fe), and Cobalt (Co).Edge length of nanocubes were carried out from 20 nm to 100 nm with cell size2.5 × 2.5 × 2.5 􀝊􀝉ଷ and the damping constant was fixed ߙ= 0.1. Thetemperature system was fixed absolute zero temperature. The micromagneticinvestigation of domain structures, we separated in two part, (1) the investigationdomain structures in zero external field condition, and (2) applied magnetic field.First part, we have focused to domain structure and magnetization energy in zeroexternal field condition or ground state. From the observation, we found that thetransition of domain structure from a single-domain (SD) to a vortex-wallstructure (VW) was related to critical diameter (critical edge length). Below thecritical edge length, all the cases exhibited a SD structures while a VW structurewas found above the critical edge length. The micromagnetic simulation resultsshowed that the critical edge length agrees with the theoretical prediction.Furthermore, we have analyzed the magnetization energy systems corresponded tothe transition domain structure. Interestingly, the transition domain structure isshown by changing the demagnetization and exchange energy. Below the criticaledge length, the magnetization energy was dominated by the demagnetizationenergy rather than exchange energy. Then, the exchange energy startly dominatedabove the critical edge length. Second part, we investigated the dynamics domainstructure with applied the external field. In this, we focused to find the magneticproperties; such as hysteresis loops, coercivity field, remanent magnetization,switching field, nucleation field, and switching time. From analyzing thehysteresis loops, we found that the coercivity field decreased as the diameterincreased. This results in agreement with the experiment results. Concern to theswitching field, the magnitude of applied field to switch from one saturation toanother saturation. We found that the switching field of Co the largest ofswitching field with respect to diameter. Mostly interesting, the domain structuressimilarly exhibited to the ground state condition at the remanent state as well asthe magnetization energy profiles. We concluded that behavior in ferromagneticnanocubes may allow us to consider in a practical design of magnetic recordingdevices."