Massabepaling van magnetische quasi-deeltjes

Groep: DyNaMat

Promotoren en begeleiding: Bartel Van Waeyenberge en Jonathan Leliaert

Inlichtingen: tel. 09/264.43.42 of contacteer rechtstreeks een betrokken persoon (de contactgegevens opvragen door op de naam te klikken)

Probleemstellingdynamat2
De magnetisatie op de nanoschaal wordt gedreven door verschillende korte- en lange dracht interacties. Het samenspel van deze interacties geeft aanleiding tot complexe magnetische structuren bovenop homogeen gemagnetiseerde domeinen. Deze structuren vertonen eigenschappen, zoals massa, die ervoor zorgen dat ze als quasi-deeltjes kunnen beschouwd worden. Enkele voorbeelden van zo’n deeltjes zijn transversale domeinmuren en (anti)vortexdomeinmuren (zie figuur).

In het verleden zijn de modellen waarbij dit soort structuren als deeltjes beschouwd werden zeer krachtig gebleken om de experimenteel waargenomen beweging van de deeltjes te verklaren. Recent is de rekenkracht beschikbaar die noodzakelijk is om grootschalige studies van deze beweging uit te voeren en kan voor het eerst een systematische massabepaling van deze deeltjes uitgevoerd worden.

Doelstelling
In deze thesis zal het micromagnetische GPU-softwarepakket MuMax3, dat in onze groep ontwikkeld werd, gebruikt worden om een systematische studie uit te voeren naar de eigenschappen van de quasi-deeltjes. De focus zal liggen op verschillende manieren om de massa van de quasi-deeltjes (in de grootte orde van 10-24 kg) te bepalen, en te onderzoeken hoe deze massa afhangt van de verschillende materiaalparameters, de geometrie van de magneet, en of de massa eventueel wijzigt tijdens de complexe beweging die deze deeltjes vertonen wanneer ze gedreven worden door een extern aangelegd veld of een spin-gepolariseerde stroom.