Προσομοίωση μικρομαγνητικών διαμορφώσεων σε σιδηρομαγνητικά και αντισιδηρομαγνητικά υμένια με ανισοτροπική αλληλεπίδραση ανταλλαγής
(EL)
Μπάρκας, Βασίλειος
(EL)
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών
(EL)
Μπάρκας, Βασίλειος
(EL)
Παναγιωτόπουλος, Ιωάννης
(EL)
Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκαν ατομιστικές προσομοιώσεις των τοπολογικών μαγνητικών δομών σε υμένια κοβαλτίου με το λογισμικό VAMPIRE.
Συγκεκριμένα μελετήθηκε η επίδραση της αντισυμμετρικής αλληλεπίδρασης Dzyalishinskii-Moriya (DMI) στην δημιουργία χειρικών μαγνητικών περιοχών σε υμένια κοβαλτίου. Συγκεκριμένα έγινε μελέτη σε σιδηρομαγνητικά και αντισιδηρομαγνητικά υμένια κοβαλτίου για τιμές της αντισυμμετρικής αλληλεπίδρασης, ίσες με 14⨯10-23J, 12⨯10-23J, 10⨯10-23J, 8⨯10-23J, 6⨯10-23J, 4⨯10-23J, 2⨯10-23J και 0J.
Για τα σιδηρομαγνητικά υμένια χρησιμοποιήθηκαν οι παράμετροι που αντιστοιχούν στο κοβάλτιο και η συμμετρική αλληλεπίδραση ανταλλαγής τέθηκε ίση με Jex=16⨯10-23J ενώ για την αντισιδηρομαγνητική περίπτωση απλώς τέθηκε ίση με Jex=-16⨯10-23J. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι αλληλεπιδράσεις DMI οδηγούν στην δημιουργία λαβυρινθοειδών μαγνητικών περιοχών με συγκεκριμένη χειρικότητα. Το μέγεθος των περιοχών αυξάνεται καθώς μειώνεται η ισχύς της DMI και τελικά εξαλείφονται οδηγώντας σε μια κατάσταση ομογενούς μαγνήτισης όταν η DMI τείνει ίση με μηδέν.
(EL)
In this master thesis, atomistic simulations of topological magnetic structures on cobalt films were performed using VAMPIRE software.
In particular, the effect of the antisymmetric Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI) on the formation of chiral domain patterns was studied. Specifically, a study was performed on ferromagnetic and antiferromagnetic cobalt films for DMI vector values equal to 14⨯10-23J, 12⨯10-23J, 10⨯10-23J, 8⨯10-23J, 6⨯10-23J, 4⨯10-23J, 2⨯10-23J and 0J.
For the ferromagnetic film layers the parameters of cobalt were used and the symmetric exchange interaction was set to Jex=16⨯10-23J, while in order to simulate the antiferromagnetic case was simply set Jex=-16⨯10-23J. The results show that the presence of DMI leads to the formation of chiral domain patterns the size of which decreases as the DMI gets weaker and finally they smear out to a uniform magnetization states as the DMI approaches zero.
(EN)
