Perbandingan Pengaruh Redaman Gilbert dan Ketebalan Bahan terhadap Perubahan Dinamika Magnetisasi pada Nanodot Pt/MnSb dan CoFeAl

Abstract

Penelitian ini menyajikan perbandingan pengaruh redaman Gilbert dan ketebalan nanodot terhadap dinamika magnetisasi dari Pt/MnSb dan CoFeAl dengan menyelesaikan persamaan Landau-Lifshift Gilbert menggunakan Simulator Mikromagnetik. Parameter magnetik yang digunakan dalam penelitian ini mewakili karakteristik Pt/MnSb dan CoFeAl dengan variasi redaman Gilbert 0,4 – 0,9. Kedua bahan dimodelkan dalam bentuk balok dengan ukuran permukaan 50×50 nm2 dan dengan variasi ketebalan 5 – 100 nm. Skema simulasi yang digunakan adalah Reduced Barrier Writing dimana sampel berada pada suhu ruang 298 K sembari diinduksi dengan medan magnetik eksternal yang besarnya meningkat dari 0 hingga 2 Tesla selama 2,5 ns. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Pt/MnSb dan CoFeAl memiliki kestabilan termal yang baik untuk berbagai nilai redaman Gilbert dan variasi ketebalan yang dipakai (>60 kBT). Peningkatan redaman Gilbert memperbesar nilai medan nukleasi kedua bahan. Medan nukleasi meningkat pada ketebalan 5 – 35 nm namun menurun pada ketebalan 40 – 100 nm. Penguatan redaman Gilbert menyebabkan perbesaran nilai medan koersif bahan CoFeAl dan penurunan untuk bahan Pt/MnSb. Sementara itu, mempertebal bahan menyebabkan peningkatan medan koersif pada ketebalan 5 – 35 nm dan penurunan pada ketebalan 40 – 100 nm. Laju magnetisasi kedua jenis bahan semakin cepat seiring menguatnya nilai redaman Gilbert dan melambat seiring meningkatnya ketebalan.

This study presents a comparison of Gilbert damping and nanodot thickness impact to the magnetization dynamics of Pt/MnSb and CoFeAl by solving the Landau-Lifshift Gilbert equation using Micromagnetic Simulator. The magnetic parameters used in this study represents the characteristics of Pt/MnSb and CoFeAl with the variation of Gilbert damping 0.4 – 0.9. The materials were modeled as a block with a surface size 50×50 nm2 and 5 – 100 nm of thickness variation. The simulation scheme that used was Reduced Barrier Writing in which sample was conditioned at room temperature of 298 K while induced with an external magnetic field which increased from 0 to 2 Tesla for 2.5 ns. The results showed that both, Pt/MnSb and CoFeAl, have good thermal stability for chosen Gilbert damping values and thickness variations (>60 kBT). The increase of Gilbert damping magnifies the nucleation field of both materials. The nucleation field increases at 5 – 35 nm of thickness, however, decreases at 40 – 100 nm. The strengthening of Gilbert damping magnifies coercive field values of CoFeAl and reduces for Pt/MnSb. Meanwhile, thicken the materials causes an increase of coercive field at 5 – 35 nm of thickness and decrease at 40 – 100 nm. The magnetization rate of both materials getting faster by the strengthened of Gilbert damping value and slower by thickness increment.