Macrospin model of magnetization dynamics governed by Landau-Lifshitz-Bloch equation of motion
Landau-Lifshitz-Bloch hareket denklemi ile yönlendiridilen manyetizasyon dinamiğinin makrospin modellenmesi
- Tez No: 325492
- Danışmanlar: DOÇ. ÖZHAN ÖZATAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Manyetik duygunluk, Manyetik kayıt, Manyetik malzemeler, Manyetik moment, Manyetik ortam, Manyetik veri, Manyetik özellikler, Magnetic susceptibility, Magnetic recording, Magnetic materials, Magnetic moment, Magnetic media, Magnetic data, Magnetic properties
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Manyetik veri depolama teknolojilerinin minyaturizasyonunun ardndaki anafiziksel sınırlama s uperparamanyetik etki olarak nitelendirilir. Bu etki dikey manyetikanizotropisi y uksek malzemeler kullanıldıgında kaydadeger olcude geri itelenebilir. Manyetikbitlerin anahtarlama dinamiginin dogasının,ozellikle Curie sıcaklıgına yakın sıcaklıklarda bilinmezligi, yeni bir formalizmanın gelistirilmesine yol actı. Bu yeni formalizma,sıcaklıga baglı sonumleme parametrelerine ek olarak, hem boylamsal hemde dikey olarak manyetizasyon yatısma/gevseme mekanizmasını goz onunde bulundurmaktadır. Tum bu etkiler, Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) cercevesi icinde alısılagelmis bicimde gozardı edilmektedir. C alısmamzda, son zamanlarda onerilen stokastikLandau-Lifshitz-Bloch formalizmini kullanarak, Curie sıcaklıgı civarında anahtarlamaisleminde cok onemli degisimler oldugunu gosterdik. Stokastik tipteki bu denklem,yuksek sıcaklıklardaki termal uyarılmaları Gaussiyan stokastik islemleri icererek gozonunde bulundurmaktadır. Su anki calısmanın temel motivasyonu, ornek bir manyetiksistem icin deneysel yontemlerle olculmus olunan esas/intrinsik parametrelerin sıcaklıgabaglılıklarını kullanarak, stokastik LLB bazlı makrospin modelini gelistirmektir. Gercekmalzeme parametreleri olarak CoNi/Pd cok katmanlı ince flm alınmıstır. Boyle birmodellemeyle, onceki ab-initio hesaplamalaryla tutarllk g osteren, tek fıtli deneyselanahtarlama sim ulasyonlarndan elde edilen boylamsal manyetik duygunlugun scaklgabagl fonksiyonunu saptamay saglamstr. Anahtarlama icin gerekli zamann haritas,manyetik alan ve s darbesinin bir fonksiyonu olarak tanmlanms ve bu harita gran ul unanahtarlama isleminin gorsellestirmesiyle sunulmustur. Bu gosterim s destekli kaytuygulamalarndaki potansiyel kullanm mumkun olan bu ve buna benzer malzemelisistemlerin degerlendirilmesini saglamaktadr. Basit bir makrospin yaklasm kuvvetlidegis tokus ciftli, manyetik coklu katman yapdaki ortalama davrans g ozlemlemedeetkilidir. Nanoyaplara ayrldgndaki geometrinin rol un un ve anahtarlama mekanizmasnn kapsaml olarak anlaslmas icin modelimizin mikromanyetik simulasyonlarauyarlanmas gerekecektir.
Özet (Çeviri)
The main physical limitation in the down-scaling of magnetic data storage technolo-Manyetik veri depolama teknolojilerinin minyaturizasyonunun ardndaki anafiziksel sınırlama s uperparamanyetik etki olarak nitelendirilir. Bu etki dikey manyetikanizotropisi y uksek malzemeler kullanıldıgında kaydadeger olcude geri itelenebilir. Manyetikbitlerin anahtarlama dinamiginin dogasının,ozellikle Curie sıcaklıgına yakın sıcaklıklarda bilinmezligi, yeni bir formalizmanın gelistirilmesine yol actı. Bu yeni formalizma,sıcaklıga baglı sonumleme parametrelerine ek olarak, hem boylamsal hemde dikey olarak manyetizasyon yatısma/gevseme mekanizmasını goz onunde bulundurmaktadır. Tum bu etkiler, Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) cercevesi icinde alısılagelmis bicimde gozardı edilmektedir. C alısmamzda, son zamanlarda onerilen stokastikLandau-Lifshitz-Bloch formalizmini kullanarak, Curie sıcaklıgı civarında anahtarlamaisleminde cok onemli degisimler oldugunu gosterdik. Stokastik tipteki bu denklem,yuksek sıcaklıklardaki termal uyarılmaları Gaussiyan stokastik islemleri icererek gozonunde bulundurmaktadır. Su anki calısmanın temel motivasyonu, ornek bir manyetiksistem icin deneysel yontemlerle olculmus olunan esas/intrinsik parametrelerin sıcaklıgabaglılıklarını kullanarak, stokastik LLB bazlı makrospin modelini gelistirmektir. Gercekmalzeme parametreleri olarak CoNi/Pd cok katmanlı ince flm alınmıstır. Boyle birmodellemeyle, onceki ab-initio hesaplamalaryla tutarllk g osteren, tek fıtli deneyselanahtarlama sim ulasyonlarndan elde edilen boylamsal manyetik duygunlugun scaklgabagl fonksiyonunu saptamay saglamstr. Anahtarlama icin gerekli zamann haritas,manyetik alan ve s darbesinin bir fonksiyonu olarak tanmlanms ve bu harita gran ul unanahtarlama isleminin gorsellestirmesiyle sunulmustur. Bu gosterim s destekli kaytuygulamalarndaki potansiyel kullanm mumkun olan bu ve buna benzer malzemelisistemlerin degerlendirilmesini saglamaktadr. Basit bir makrospin yaklasm kuvvetlidegis tokus ciftli, manyetik coklu katman yapdaki ortalama davrans g ozlemlemedeetkilidir. Nanoyaplara ayrldgndaki geometrinin rol un un ve anahtarlama mekanizmasnn kapsaml olarak anlaslmas icin modelimizin mikromanyetik simulasyonlarauyarlanmas gerekecektir.gies, namely the superparamagnetic eect, can be pushed back considerably by using highperpendicular magnetic anisotropy materials. The lack of understanding of the nature of suchswitching dynamics of magnetic bits especially close to Curie temperature (TC) led to thedevelopment of a new formalism that takes into account both longitudinal and transverse mag-netization relaxation mechanisms in addition to temperature dependent damping parameters.All such eects are conventionally disregarded within the Landau-Lifshitz-Gilbert framework.In our study, we point out signicant changes in the switching process close to TCusing therecently proposed stochastic Landau-Lifshitz-Bloch formalism which takes into account ther-mal excitations at elevated temperatures by including Gaussian stochastic processes. Theessential motivation of current work is to develop a Stochastic-LLB based macrospin model,using experimentally measured temperature dependence of intrinsic parameters for an ex-ample magnetic system CoNi/Pd multilayers as realistic material parameters. Such a modelenables us to determine the temperature dependence of longitudinal susceptibility from singlet simulations of experimental switching data consistent with previous ab-initio calculations.A map of switching time as a function of magnetic eld and heating pulses together with avisualization of granular switching process is presented for the evaluation of this and similarmaterial systems for potential thermally assisted recording applications. While using a simplemacrospin approach appears eective in describing the average behavior of strongly exchange-coupled magnetic MLs, a good understanding of the detailed switching mechanism and therole of geometry when patterned into nanoscale structures would necessitate an extension ofour model to the micromagnetic simulations.
Benzer Tezler
- Vibration reduction of helicopter tail shaft by using dry friction dampers
Helikopter kuyruk şaftı titreşimlerinin kuru sürtünmeli sönümleyiciler kullanarak azaltılması
ONUR ÖZAYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENDER CİĞEROĞLU
- N,Nʹ-bis(2-hidroksifenil)diamino glioksim, N,Nʹ-bis(2-fenoksifenil)diaminoglioksim ligandları ve bazı metal komplekslerinin sentezi ve spektroskopik karakterizasyonları
N,Nʹ-bis(2-hydroxyphenil)diaminoglyoxime, N,Nʹ-bis(2-phenoxyphenil)diaminoglyoxime Ligands and some metal complexes synthesis and spectroscopic characterizations
EBRU TANRIKULU
- Marmara Denizi adalarında bulunan Octocorallia ordosuna ait türlerin taksonomileri, dağılımları, biyolojileri ve ekolojileri
Taxonomy, distribution, biology and ecology of Octocorallia species present around the islands of Marmara Sea
NUR EDA TOPÇU ERYALÇIN
Doktora
Türkçe
2014
Deniz Bilimleriİstanbul ÜniversitesiSu Ürünleri Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM ÖZTÜRK
- Mechanical properties of carbon nanotube and graphene based yarns
Karbon nanotüp ve grafen esaslı ipliklerin mekanik özellikleri
ESMA NUR GÜLLÜOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ELİF ÖZDEN YENİGÜN
- Mikropolar ortamlarda nonlineer dalga yayılması
Nonlinear wave propagation in micropolar media
SAADET ERBAY