Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
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.

Abstrak :
Material BaFe12O19 dan material paduan Ba1 xBixFe12O19 dengan nilai x 0 2 telah berhasil dibuat melalui metode sol gel Prekursor ferit diperoleh dari campuran larutan barium nitrat ferit nitrat dan bismut nitrat. Prekursor ini disinter pada temperatur 925 C dengan variasi waktu 6 8 dan 10 jam pada tekanan udara 1 atm. Pengaruh dari temperatur sintering pada kristalografi dan sifat magnetik. Material BaFe12O19 dan material paduan Ba1 xBixFe12O19 menjadi fokus yang akan dipelajari. Material-material ini akan dikarakterisasi dengan menggunakan X ray diffraction XRD scanning electron microscope SEM and Permagraph. Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa material BaFe12O19 dan Ba1 xBixFe12O19 memiliki struktur kristal hexagonal. Secara umum hasil pengujian Permagraph pada suhu ruang menunjukkan kedua material tersebut bersifat feromagnetik dengan nilai medan magnet saturasi medan koersif dan magnetisasi remanen yang berbeda. Akan tetapi persamaan yang dimiliki kedua material ini adalah dengan semakin meningkatnya temperatur sintering dan waktu penahanan sintering maka nilai medan magnet saturasi medan koersif dan magnetisasi remanen juga semakin meningkat.

---

BaFe12O19 compounds and Ba1 xBixFe12O19 compounds which is x 0 2 have been made by sol gel methode. The ferrite precursors were obtained from aqueous mixtures of Barium nitrate Bismuth nitrate and Ferric nitrate. These precursors were sintered at temperature 925 C with time variation 6 8 and 10 in a static air atmosphere. Effects of sintering temperature on the crystallography and magnetic properties to BaFe12O19 compounds and Ba1 xBixFe12O19 compounds were systematically studied. The powders formed were investigated using X ray diffraction XRD scanning electron microscope SEM and Permagraph. The XRD characterization showed that the BaFe12O19 and Ba1 xBixFe12O19 compounds rsquo crystal structure are hexagonal. The main finding of permagraph characterization at the room temperature showed that the coumpounds are ferromagnetic matter which are the magnetic saturation koersif field and remanence magnetization are different. With increasing of temperature sintering coercivity magnetic saturation and remanence magnetization value tends to rising.

Abstrak :
Studi ini mempelajari pembentukan momen magnet dan keteraturan ferromagnetik pada sistem Ta:TiO2. Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan oleh Rusydi et al., kami membuat hipotesis bahwa adanya vakansi Ti pada satu unit sel sistem akan menyebabkan empat elektron dari atom oksigen yang berada di sekitarnya menjadi tidak berpasangan. Elektron yang tidak berpasangan tersebut akan membentuk momen magnet yang tidak bernilai nol. Selanjunya, momen magnet yang telah terbentuk akan beriteraksi dengan momen magnet lain dengan dimediasikan oleh elektron. Untuk membuktikan hipotesis tersebut, kami melakukan perhitungan dari elektron-elektron yang tidak berpasangan dengan terlebih dahulu mengkonstruksi Hamiltonian yang menjelaskan keempat elektron tersebut dan melakukan perhitungan konstanta kopling RKKY sebagai fungsi jarak dua momen magnet pada berbagai temperatur untuk mempelajari interaksi magnetik yang terjadi. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa pada keadaan dasar, keempat elektron cenderung memiliki spin yang searah dan kesearahan dari spin elektron-elektron tersebut tidak dipengaruhi oleh temperatur. Selain itu, perhitungan konstanta kopling RKKY menunjukkan bahwa kopling ferromagnetik terjadi hingga jarak 5 unit sel dan sedikit bertambah seiring dengan pertambahan temperatur. Hasil ini menunjukkan bahwa vakansi Ti pada Ta:TiO2 akan membentuk momen magnet dan ferromagnetik yang terjadi disebabkan oleh mekanisme RKKY.

---

Based on a previous experimental study that reported a RTFM induced by Ti vacancies in Ta-doped TiO2, here we present a theoretical study on the formation of magnetic moments and the ferromagnetic ordering in that system. We hypothesize that Ti-vacancy in one unit cell of the system has caused four electrons from the surrounding oxygen atoms to become unpaired with a non-zero net magnetic moment. Further, the magnetic moments interact with one another mediated by conduction electrons leading to a ferromagnetic order. To examine our hypothesis, first we calculate the by constructing a Hamiltonian for the four interacting electrons. We restrict our Hilbert space by expanding the eigenstates (all possible configurations of the four electrons among the four p orbitals of the oxygen atoms surrounding the Ti vacancy). Our results confirm that the ground state of the system prefers to be in almost perfect alignment, and this alignment is robust upto far above room temperature. Next, we calculate the RKKY coupling constant as a function of distance between two local magnetic moments at various temperatures. Our calculations show that the ferromagnetic coupling extends up to 5 unit cells and enhances slightly as temperature is increased. These results support our hypothesis that the Ti vacancies in anatase TiO2 form magnetic moments and the ferromagnetism of this system is driven by RKKY mechanism.

Abstrak :

Bismuth Ferrite, BiFeO₃ (BFO) merupakan material yang memperlihatkan sifat ferroelektrik yang baik dan sifat ferromagnetik yang lemah. Lemahnya sifat ferromagnetik material BFO ini disebabkan adanya sifat antiferromagnetik sikloid tipe G. Salah satu upaya meningkatkan sifat ferromagnetik BFO ini adalah dengan mendoping atom Bi yang berada pada posisi A didalam senyawa ABO₃ menggunakan Li (Bi_1-xLi_xFeO₃, x= 0,02, 0,04, 0,06) dan Zn (Bi_1-zZn_zO₃, z= 0,05, 0,1, 0,15). Proses sintesis doping BFO tersebut dilakukan menggunakan metode sol-gel. Dari sampel hasil doping tersebut diketahui bahwa keberadaan Li dan Zn telah memicu terjadinya kenaikan saturasi magnetik didalam BFO. Kenaikan sifat magnetik ini diakibatkan oleh pengecilan sudut Fe–O–Fe. Pengecilan sudut ini disebabkan oleh perubahan rasio kisi c/a kristal BFO didalam struktur rombohedral dengan spacegroup (s.g.) R3c. Kenaikan sifat magnetik didalam sampel BFO hasil doping tersebut disertai munculnya Fe²⁺ dan terbentuknya vakansi oksigen sebagai kompensasi atas keberadaan Li¹⁺ dan Zn²⁺ yang menggantikan posisi Bi³⁺. Keberadaan Li didalam BFO teridentifikasi pada energi ikat sebesar 56,7 eV menggunakan XPS. Penggunaan metode sol-gel didalam proses preparasi sampel diketahui efektif untuk menghasilkan bubuk sampel berskala nano (<200 nm).

---

Bismuth Ferrite, BiFeO₃ (BFO) is a material that shows excellent ferroelectric properties and weak ferromagnetic properties. The weak ferromagnetic properties of BFO material are due to the antiferromagnetic nature of cycloid type G. One effort to improve the ferromagnetic properties of BFO is to dope Bi atoms in position A in the compound ABO₃ using Li (Bi_1-xLi_xFeO₃, x= 0,02, 0,04, 0,06) and Zn (Bi_1-zZn_zO₃, z= 0,05, 0,1, 0,15). The BFO doping synthesis process was carried out using the sol-gel method. From the doping sample, it is known that the presence of Li and Zn has triggered an increase in magnetic saturation in BFO. This increase in magnetic properties was caused by the reduction of Fe – O – Fe angle. This reduction in angle is caused by changes in the lattice ratio of c / a BFO crystals in the rhombohedral structure to the spacegroup (s.g.) R3c. The increase in magnetic properties in the doped BFO sample is accompanied by the appearance of Fe²⁺ and the formation of oxygen vacancy as compensation for the presence of Li¹⁺ and Zn²⁺ which replace the position of Bi³⁺. Li's presence in BFO was identified in the binding energy of 56.7 eV using XPS. The use of the sol-gel method in the sample preparation process is known to be effective for producing nanoscale sample powders (<200 nm). 

Abstrak :
Penelitian spintronika memiliki ide untuk memanipulasi spin elektron pada suatu sistem zat padat dengan tujuan untuk menghasilkan divais masa depan, seperti divais logika terintegrasi dan sistem penyimpan data non-volatile. Salah satunya adalah pengembangan divais racetrack memory yang berbasis domain wall (DW) magnetik dalam sistem kawat nano (nanowire) sebagai media penyimpanan data yang diusulkan oleh S. Parkin, dkk. pada tahun 2008. Perhatian penting pengembangan racetrack memory adalah karakteristik DW pada material magnetik dengan orientasi magnetisasi anisotropik sejajar bidang (in-plane anisotropy, IMA) dan tegak lurus bidang (perpendicular magnetic anisotropy, PMA). Kelebihan dari material PMA adalah mampu mengurangi besarnya arus ambang (threshold) hingga satu orde (~ 1011 Am-2) untuk menggerakkan DW sepanjang kawat nano dan mengurangi dampak pemanasan Joule. Dalam penelitian ini, dilakukan studi dinamika pegerakan DW dalam kawat nano berorientasi magnetisasi sejajar (IMA) dan tegak lurus (PMA) berbasis material feromagnetik menggunakan pendekatan simulasi mikromagnetik. Dari hasil penelitian ini diketahui bahwa pada material CoFeB yang bertipe PMA, DW memiliki kecenderungan orientasi perputaran magnetisasi secara natural (groundstate) yang bergantung pada geometri kawat nano sehingga memunculkan tipe Bloch Wall atau Néel Wall. Dengan demikian dapat didefinisikan suatu ukuran kritis (tc) transisi Bloch Wall menjadi Néel Wall sebanding dengan perubahan ukuran kawat nano melalui kalkulasi sederhana berdasarkan profil magnetisasi Mx dan My. Pada nanowire CoFeB, diketahui bahwa perubahan durasi pulsa magnetik eksternal mempengaruhi besaran medan Walker breakdown (HWB). Semakin pendek durasi pulsa magnetik, maka nilai HWB akan semakin besar. Pergeseran nilai HWB pada durasi pulsa magnetik yang lebih singkat disebabkan adanya kebutuhan energi DW untuk bergerak sepanjang kawat nano yang lebih dominan. Pada material IMA, seperti Permalloy, ditunjukkan bahwa ukuran kedalaman notch yang semakin besar sebanding dengan peningkatan arus depinning (Jd) untuk menggerakkan DW keluar dari area notch. Stuktur internal DW juga mengalami transformasi bentuk dari transversal menjadi anti-vortex dalam proses depinning. Pada material PMA CoFeB, ditunjukkan juga bahwa kedalaman ukuran notch memiliki korelasi berbanding lurus terhadap besarnya Jd. Namun demikian, pada kedalaman notch yang semakin besar terjadi peningkatan nilai Jd yang signifikan, terutama pada ukuran > 20 nm. Selain itu, nilai Jd tersebut lebih dipengaruhi oleh ketebalan kawat nano pada ukuran yang lebih tipis. Karakteristik ini dipengaruhi oleh peningkatan luas ukuran melintang (cross-sectional area), sehingga meningkatkan dominasi energi demagnetisasi untuk menahan DW pada kondisi pinning. Dipahami bahwa peningkatan energi DW saat depinning dapat disebabkan oleh perubahan ukuran struktur DW yang terjadi pada ukuran kawat nano yang lebih besar. ......The spintronics research had an idea to manipulate the electron spin in the solid state system with the purpose to obtain future devices, such as the integrated logic and the non-volatile memory. One of the important topics was the development of racetrack memory, based on the magnetic domain wall (DW) on the nanowire system as proposed by S. Parkin et al. in 2008. The interesting part of racetrack memory was the DW characteristics in the magnetic materials with in-plane anisotropy (IMA) and perpendicular magnetic anisotropy (PMA). The advantages of the PMA materials are the lower threshold current (~1011 Am-2) to move DW along the nanowire and reduce the impact of Joule heating. In this work, the DW dynamics on the ferromagnetic nanowire with IMA and PMA orientation have been studied utilizing micromagnetic simulation. The results showed that on the PMA CoFeB material, the DW magnetization tends to change gradually in the groundstate condition depending on nanowire geometries to obtain the Bloch Wall or the Néel Wall. Therefore, a critical transition size (tc) of the Bloch Wall to Néel Wall can be defined as the increasing nanowire size by performing a simple calculation based on the Mx and My magnetization profile. In the CoFeB nanowire, it is understood that the decreasing of external magnetic pulse duration influenced the value of the Walker breakdown field (HWB). The HWB increased as the decreasing of pulse duration decreased. The shifted HWB values in the shorter pulse duration were caused by the dominant energy needed to move DW along the nanowire. The IMA material, such as Permalloy, showed that the increasing of notch dept related to the increasing of depinning current (Jd) to move the DW out from the notch area. The DW internal structure was also transformed from transverse to anti-vortex in the depinning process. The PMA CoFeB materials also showed that the notch dept size was related proportionally to the increased Jd. However, the Jd value increased significantly in the notch dept size larger than 20 nm. Furthermore, the Jd values are more influenced by the decreasing nanowire thickness. This characteristic was related to the increase of the cross-sectional area, so the demagnetization energy was dominated on the DW in the pinning condition. It is understood that the increase of DW depinning energy is caused by the DW structural change in the larger nanowire.

Abstrak :
Pada penelitian ini telah dilakukan pengamatan dinamika domain-wall pada material feromagnet berbasis Co CoFe, CoFeB dan Fe FePt, FePd dalam bentuk nanowire. Analisis dilakukan dengan menggunakan simulasi mikromagnetik berdasarkan persamaan Landau-Lifshitz Gilbert LLG yang dimodifikasi menggunakan perangkat lunak mikromagnetik OOMMF Object Oriented Micromagnetic Framework Donahue and Porter, 1999. Ukuran dan geometri dari nanowire mempunyai panjang 2000 nm, dengan variasi lebar 50 nm, 100 nm, 150 nm dengan tebal 2,5 nm dan 5 nm. Faktor damping 0,05 dan ukuran sel 5 x 5 x t nm3 dengan t adalah ketebalan nanowire. Simulasi dinamika domain-wall ini menggunakan pulsa medan magnet aktif dengan durasi 0,5 ns serta variasi pemberain medan magnet luar menyatakan amplitudo pulsa. Hasil simulasi memperlihatkan kecepatan domain-wall meningkat dengan bertambahnya medan magnet luar sampai medan magnet luar maksimum atau yang dikenal dengan medan Walker Breakdown WB . Kemudian, kecepatan domain-wall akan menurun drastis. Menariknya, kondisi sebelum medan WB menunjukan struktur transverse-wall sedangkan struktur vortex/antivortex-wall muncul setalah medan WB. Jika pemberian variasi tebal dan lebar pada geometri nanowire semakin besar maka hasil menunjukkan bahwa medan WB akan semakin menurun. Hasil pengamatan juga melibatkan energi demagnetisasi yang meningkat dengan bertambahnya medan magnet luar sebelum medan WB dan energi exchange yang meningkat ketika struktur vortex/antivortex-wall muncul setelah medan WB.

---

In this study we have observed the propagation of domain wall in Co based ferromagnetic materials CoFe, CoFeB and Fe FePt, FePd in the form of nanowire. The analysis was performed using a micromagnetic simulation based on the Landau Lifshitz Gilbert LLG equation modified using the OOMMF Object Oriented Micromagnetic Framework micromagnetic software Donahue and Porter, 1999. The size and geometry of nanowire has a length of 2000 nm, with variations in width 50 nm, 100 nm, 150 nm with 2.5 nm and 5 nm thickness. Damping factor 0.05 and cell size 5 x 5 x t nm3 with t is nanowire thickness. This domain wall dynamics simulation uses active magnetic field pulses with a duration of 0.5 ns and an external magnetic field variation represents pulse amplitudes. The simulation results show that the domain wall velocity increases with the increase of the external magnetic field to the maximum outer magnetic field known as the Walker Breakdown WB field. Then, the domain wall speed will decrease dramatically. Interestingly, the condition before the WB field shows the transverse wall structure whereas the vortex antivortex wall structure appears after the WB field. If the variation of thickness and width in nanowire geometry is greater then the result indicates that the WB field will decrease further. The observations also involve increased demagnetization energy by increasing the external magnetic field before the WB field and increasing energy exchange when the vortex antivortex wall structure appears after the WB field.

Abstrak :
Interaksi Dzyaloshinskii-Moriya (DMI) yang terkenal sering ditemukan pada sistem multilayer merupakan interaksi pertukaran antisimetrik yang telah berperan besar dalam bidang spintronik. Disini kami meneliti interaksi spin pada antarmuka sistem multilayer yang terdiri dari sebuah lapisan paramagnetik yang terbuat dari logam transisi berat pita pengisian 5d (5d3-5d10) dan lapisan-lapisan feromagnetik yang terbuat dari (CoFeB, Co). Kami menggunakan teori respons linier untuk mengkomputasikan kekuatan DMI dan menentukan tekstur spin secara numerik menggunakan koefisien DM dan suseptibilitas magnetik yang diperoleh untuk memenuhi tujuan kami. Hasil yang kami peroleh menunjukkan tekstur spin DMI memiliki arah spin yang mengarah sejajar dengan magnetisasi dan kopling spin-orbit Rashba (RSOC) akan sejajar dengan permukaan. Dengan merekayasa antarmuka, sistem dapat menunjukkan sifat magnetik yang menarik dan dapat menginspirasikan gagasan baru dan kreatif dalam bidang spintronik. ......The famous Dzyaloshinskii-Moriya Interaction (DMI), which is frequently seen in multilayer systems, is an antisymmetric exchange interaction that has played a major part in the field of spintronics. In this study, we examine the spin interactions in the multilayer system that consists of paramagnetic layer using heavy 5d band filling (5d3-5d10) transition metal and ferromagnetic layer comprised of (CoFeB, Co). We use linear response theory to compute the strength of DMI and numerically depict the spin texture using the recorded DM coefficient and magnetic susceptibility to accomplish our goals. Our results show that the DMI spin texture has a preferred spin direction parallel to the magnetization and the RSOC parallel to the surface. By interface engineering, the system could exhibit intriguing magnetic properties that inspire new and creative spintronics notions.

Abstrak :
In this research, analysis of the magnetic properties of the nanoscale ferromagnetic material barium strontium hexaferrite with the composition of Ba(0.7)Sr(0.3)O6(Fe2O3) or written as B7S3HF is conducted. The material was prepared by the ball mill method, followed by reducing the particle sizes of the material to reach a result in nanometers with a high pressure ultrasonic for 12 hours. In the compacting process, a parameter was given from the outside of the 50 mT magnetic field to determine the cause of the anisotropy phenomenon of the material. To identify the phase of material, changes in the magnetic properties and measurement of the Particle Size of the B7S3HF material were taken. The equipment used was X-Ray Diffraction (XRD), Permagraph (an automatic computer-contolled measuring system) and Particle Size Analyzer (PSA). The results of XRD were seen in their influence against the Buffered Hydrofluoric (BHF) acid, which were caused by the effects of the Strontium (Sr) substitution and by increasing the size of the material volume. Changes in the magnetic properties of the B7S3HF material, due to an induced magnetic field from the outside, were caused in contrast with the remanent value ranging from 0.18 T up to 0.249 T, respectively. This process did not occur, since the coersivity value was fixed at 275.54 kAm-1. Changes in the value of the remanent material rose by 0.069 T or (6.9%). This phenomenon shows the anisotropy influence in the B7S3HF material in an external magnetic induction of 50 mT. The results of the ultrasonic measurements were performed using Particle Size Analyzer (PSA) equipment, which gained a 43.5 nm particle size.