펄스 필드에 의해 여기된 초기 자기 보텍스 운동 동역학 = Dynamics of Magnetic Vortex Core Reversal under Pulsed Magnetic Fields

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A nano-patterned ferromagnetic element with a magnetic vortex spin structure can be used as a memory device or a future spintronics device; thus, the reversal mechanism of the magnetic vortex core should be clearly understood before practical applications. In this work, we report our micromagnetic simulation study on the reversal phenomena of a magnetic vortex core under a short-burst magnetic field with the micromagnetic simulation based on Landau-Lifshitz-Gilbert equation. The amplitude of the burst field was varied from 30 to 50 mT, and the pulse duration was varied from 50 to 100 ps. The material parameters of Permalloy were used. The disk's thickness was 5 nm, and the disk's radius was 250 nm. We observed that a vortex core reversal occured on a 100-ps timescale under a short field burst and was initiated by a wide magnetization dip that rapidly evolved until the generation of antivortex cores needed to reverse the original core.

국문 초록 (Abstract)

자기 보텍스 스핀구조를 갖는 강자성 나노패턴을 미래의 메모리 소자로이용하려면 자기 보텍스 코어 역전현상의 동역학적 메커니즘 규명이필요하다. 본 연구에서는 강한 펄스 자기장에 의해 자기 보텍스 코어가역전하는 현상을 마이크로자성 시뮬레이션을 통하여 살펴보았다.
시뮬레이션은 Landau-Lifshitz-Gilbert 방정식을 토대로 하고 있다. 펄스자기장의 세기는 30 ~ 50 mT이며, 펄스 유지시간은 50 $\sim$ 100ps이 되도록 조절하였다. 퍼멀로이 물성을 갖는 디스크에 대해서시뮬레이션을 수행하였고 디스크 두께는 5 nm이며, 반경은 250 nm이다.
보텍스 코어 역전현상이 펄스를 가한 후 100 ps 근처의 아주 짧은 시간스케일 내에서 넓은 자화우물이 반코어를 생성하면서 진행될 수 있음을발견하였다.

참고문헌 (Reference)

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