Magnetické vortexy (víry) ve feromagnetických mikro- a nanodiscích jsou v současné době předmětem intenzivního výzkumu pro jejich možné využití v paměťovém záznamu, pro detekci ultrarychlých změn magnetického pole a pro možnosti manipulace s mikrovlnným signálem. Rovnovážný stav v discích o vhodných rozměrech odpovídá vortexovému rozložení magnetizace (přičemž uprostřed vortexu je ostrůvek magnetizace mířící nahoru nebo dolů, zvaný jádro vortexu). Rotace vortexu (pravotočivá, nebo levotočivá) a orientace jádra (nahoru, nebo dolů) lze využít jako dva bity ve vortex random access memory (VRAM). Nedávné výzkumy umožnily rychlé přepínání těchto stavů pomocí krátkých pulsů vnějšího magnetického pole nebo elektrického proudu. Vysoká citlivost na rychlé změny magnetického pole rovněž dává naději na jeho sondování, popř. na ovlivňování elektromagnetického mikrovlnného signálu procházejícího napříč vortexem.
Cílem projektu bude seznámit se s principy rychle se měnícího rozložení magnetizace v tenkých magnetických nanodiscích po zapnutí a vypnutí vnějšího magnetického pole. Konkrétně budou studovány dynamické procesy (trajektorie jádra vortexu a jeho přepínání) v nanodisku určitých rozměrů a klasifikace (rozdílných) procesů v závislosti na velikosti aplikovaného pole. K modelování bude využit volně dostupný program Object oriented micromagnetic framework (OOMMF). Ke zpracování namodelovaných dat budou využity obslužné programy vytvořené v prostředí Matlabu vedoucím projektu.
References
A. Hubert and R. Schafer: Magnetic Domains–The Analysis of Magnetic Microstructures (Springer, Berlin, 1998).
M. J. Donahue and D. G. Porter, OOMMF User's Guide, Version 1.0, Interagency Report NIST IR 6376, Gaithersburg, MD (1999).
Vybraný soubor původních prací týkajících se tématu. K dispozici u vedoucího ptojektu.
Preliminary scope of work
Cílem projektu bude seznámit se s principy rychle se měnícího rozložení magnetizace (orientace spinu elektronů) v tenkých magnetických nanodiscích po zapnutí a vypnutí vnějšího magnetického pole. Rovnovážný stav v těchto nanodiscích odpovídá vortexovému (vířivému) rozložení magnetizace (přičemž uprostřed víru je ostrůvek magnetizace mířící nahoru nebo dolů), které lze využít jako VRAM (vortex random access memory).
Preliminary scope of work in English
The aim of the project is to research the principles of fast changes of magnetization (electron spin orientation) in thin magnetic nanodisks after turning on/off external magnetic field. The equilibrium in those nanodisks corresponds to a curling state of magnetization (a vortex, whose center contains core with perpendicular, up/down, magnetization), which is usable as VRAM (vortex random access memory).
