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Estudio de la influencia de las dimensiones e interacciones magnéticas en las propiedades magnéticas de nanodiscos de Ni20Fe80 usando simulación micromagnética
Fecha
2022Autor
Urcia Romero, Silvana Rocío
Institución
Resumen
Las nanoestructuras magnéticas blandas, tales como el permalloy, pueden presentar
configuración magnética de vórtice según sus dimensiones y su geometría. Estos materiales son
de gran interés por sus potenciales aplicaciones en almacenamiento de datos y en el campo de la
medicina para el tratamiento de cáncer.
Este trabajo se enfoca en el estudio del efecto de la anisotropía uniaxial perpendicular, las
dimensiones de nanodiscos de permalloy y el efecto de las interacciones magnetostáticas sobre los
campos de aniquilación y nucleación de los vórtices magnéticos mediante simulación
micromagnética. Todas las simulaciones se realizaron usando el programa MuMaX3, que es un
código libre y amigable, el cual permitió obtener curvas de histéresis para hacer un estudio
sistemático de los campos de aniquilación y nucleación a partir del máximo de la derivada dM/dBx.
Se evaluó nanodiscos con diferentes diámetros, considerando el efecto de la anisotropía generada
por un sustrato de platino, para nanodiscos aislados con espesor de 20 nm. También se evaluó el
efecto de las interacciones magnetostáticas para diferentes arreglos de nanodiscos idénticos y una
matriz de 10x10 con diámetros aleatorios determinados a partir de una distribución normal.
Los resultados muestran que los campos de aniquilación y nucleación fueron influenciados
por la anisotropía uniaxial perpendicular. A mayor anisotropía el campo de aniquilación disminuye
y el de nucleación aumenta, favoreciendo de esta forma a la configuración magnética de
monodominio. También se demostró que la interacción magnética entre los nanodiscos y la
geometría de la red llevan a una variación de los campos de aniquilación y nucleación. Se
evidenció que la interacción magnetostática en la red conlleva a la rotación colectiva de los
momentos magnéticos, por lo que el cierre de flujo magnético puede ocurrir en forma aleatoria en
una serie de nanodiscos, con la finalidad de minimizar la energía