KAJIAN PENGARUH KETEBALAN, DIMENSI DAN KOMPOSISI TERHADAP PERGESERAN DINDING DOMAIN MAGNETIK PADA LAPISAN TIPIS CoNiFe MENGGUNAKAN OBJECT ORIENTED MICROMAGNETIC FRAMEWORK (OOMMF)

IDHAM YUNUS, Dr. Edi Suharyadi, M.Eng

2015 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Kajian pergeseran dinding domain magnetik pada lapisan tipis CoNiFe berhasil dilakukan dengan menggunakan software Object Oriented Micromagnetic Framework (OOMMF) berdasarkan persamaan Landau-Lifshitz Gilbert (LLG). Secara umum tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis pengaruh variasi ketebalan, dimensi dan komposisi lapisan tipis CoNiFe terhadap nilai magnetisasi, lama magnetisasi kecepatan pergeseran dinding domain magnetik dan energi anisotropi. Variasi ketebalan yang digunakan adalah 2 nm, 5 nm, 10 nm, 15 nm, 20 nm dan 30 nm, ukuran dan komposisi Co71Ni14Fe15. Variasi ukuran dimensi yang digunakan adalah , , dan 3 dengan ketebalan 10 nm dan komposisi Co71Ni14Fe15. Variasi komposisi yang digunakan adalah Co52Ni15Fe34, Co62Ni15Fe23 dan Co71Ni14Fe15 dengan ketebalan 10 nm dan dimensi . Simulasi dilakukan dengan cara memberikan medan luar pada arah X positif sebesar 0 hingga 6000 Oe untuk variasi ketebalan sedangkan untuk variasi dimensi dan komposisi sebesar 0 hingga 3000 Oe masing-masing terdiri dari 2000 tahap. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pada semua variasi memiliki pola pergerakan dinding domain yang sama yaitu bergerak ke arah sumbu +Y. Nilai magnetisasi, waktu simulasi dan kecepatan pergeseran dinding domain magnetik dengan variasi ketebalan paling tinggi terdapat pada ketebalan 2 nm yaitu sebesar 392,64 m/s, saat medan luar 87 Oe. 70 ns. Energi anisotropi paling tinggi dimiliki ketebalan 30 nm. Dengan variasi dimensi ukuran, magnetisasi terdapat pada ukuran 3 µm 1 µm sebesar 0,99980, kecepatan paling tinggi pada ukuran 1 µm 1 µm yaitu 55.974 m/s saat medan luar 276 Oe. Waktu yang diperlukan untuk semua ukuran dimensi hampir sama yaitu sekitar 360 ns, tetapi energi anisotropi lebih besar saat ukuran dimensi semakin besar. Pada variasi komposisi, nilai magnetisasi dan kecepatan yang tertinggi pada komposisi Co52Ni15Fe34 yaitu 0,99978 dan 70,42 m/s. Semua komposisi memperlihatkan waktu yang hampir sama yaitu sekitar 360 ns, sedangkan nilai energi anisotropi paling besar dimiliki oleh komposisi Co71Ni14Fe15.

The study of domain wall magnetic propagation on CoNiFe thin film magnetic has been done investigated by using software Object Oriented Micromagnetic Framework based on Landau-Lifshitz Gilbert (LLG) equations. The main purpose of this study is to observe effect of thickness, dimension and composition toward magnetization value and anisotropy energy of CoNiFe thin film. The thickness variations were used 2 nm, 5 nm, 10 nm, 15 nm, 20 nm and 30 nm, with dimension and composition Co71Ni14Fe15. Variations composition used were, , and 3 with a thickness 10 nm and composition Co71Ni14Fe15. Variations composition used were Co52Ni15Fe34, Co62Ni15Fe23 and Co71Ni14Fe15 with a thickness 10 nm and a dimension. Simulations done by providing the external field in the direction of X positive axis by 0 to 6000 Oe for variations in thickness, while the variation of the dimensions and composition at 0 to 3000 Oe of 2000 stages. The simulation results showed that in all variations has the domain wall propagation same patterns is moving in the direction of the Y positive axis. At thickness variations, the highest value of the magnetization in a thickness of 2 nm is 1.00000. The highest anisotropy energy possessed a thickness of 30 nm. At dimensional variations, the highest magnetization value on the size of 3 at 0.9998, the larger anisotropy energy when the size of the larger dimensions. In the variation of the composition, the highest value of the magnetization is 0.99978 in the composition Co52Ni15Fe34, while the largest anisotropy energy value possessed by Co71Ni14Fe15 composition.

Kata Kunci : CoNiFe, pergeseran dinding domain magnetik, simulasi mikromagnetik