Magnetische domeinmodellering op basis van een micromagnetisch materiaalmodel

Groep: DyNaMat

Promotor: Prof. Bartel Van Waeyenberge, Prof. Luc Dupré

Begeleiding: Arne Vansteenkiste, Ben Van de Wiele

Contactpersoon: Ben.VandeWiele@UGent.be

Aantal studenten: 1 of 2

Kernwoorden: dynamica van magnetische domeinen, micromagnetisch materiaalmodel

Probleemstelling: Deze thesis is gericht naar studenten met analytische geest, geïnteresseerd in de complexe dynamica van magnetische domeinen.

De micromagnetische theorie is een continuüm theorie die de magnetische processen beschrijft op basis van de microscopische materiaalparameters. In de voorbije jaren werd aan EELAB een numeriek micromagnetisch model ontwikkeld dat, vertrekkende van de nanometerschaal (uitmiddeling van enkele duizenden atomen) de dynamica van magnetische domeinen en domeinmuren kan simuleren op de micrometerschaal door gebruik te maken van gesofisticeerde numerieke technieken. Deze aanpak heeft als voordeel dat elk detail van het magnetische proces zichtbaar wordt.

De gesimuleerde magnetische processen zijn sterk afhankelijk van (i) materiaalparameters als korrelgrootte, korreloriëntatie, vorm van het materiaal, ... (ii) van uitwendige parameters als het extern aangelegde magnetisch veld en/of externe spanningen en (iii) van modelparameters, meer bepaald de gebruikte randvoorwaarden. In deze thesis willen we een analyse maken van de invloed van deze verschillende parameters.

Verder willen we ook de vergelijking maken van de gedetailleerde micromagnetische metingen met de voorspellingen gemaakt door verschillende macroscopische domeinmodellen die gebaseerd zijn op sterk vereenvoudigde onderstellingen en zo de geldigheid van de macroscopische modellen onderzoeken. Samen met de vakgroep Vastestofwetenschappen van de faculteit Wetenschappen kunnen ook experimenten uitgevoerd worden die de gesimuleerde domeinen vergelijken met experimenteel geobserveerde domeinstructuren.

Doelstelling: Een korte literatuurstudie zal inzicht verschaffen in het probleem en de student zal vertrouwd gemaakt worden met de bestaande software. Afhankelijk van de interesse van de student kan meer gefocust worden op de numerieke kant van het probleem of kan de software gebruikt worden als black box.

Opmerkingen: Dit werk kadert binnen een recent opgestarte samenwerking tussen de onderzoek van EELAB en de vakgroep Vastestofwetenschappen van de faculteit wetenschappen. In deze samenwerking beogen we de ontwikkeling van een multi-niveau magnetisch materiaalmodel dat de macroscopisch opgemeten magnetische eigenschappen verbindt met de atomaire (rooster)structuur van het materiaal.

 

Locatie: Technicum, thuis