스핀트로닉스 분야에서 나노구조의 장비를 활용하기 위해 다양한 형태의 자기 솔리톤(자구벽, 자기 볼텍스, 자기 스커미온, ...
스핀트로닉스 분야에서 나노구조의 장비를 활용하기 위해 다양한 형태의 자기 솔리톤(자구벽, 자기 볼텍스, 자기 스커미온, 마그논, 등)을 이용하려는 시도가 계속 되고 있다. 특히 최근 몇 년간 카이랄 자성 물질에 대한 관심이 커지면서, 자기 스커미온과 관련한 연구가 주를 이루고 있다. 본 논문에서는 다양한 조건에서 자기 솔리톤의 흥미로운 동역학에 관한 연구를 이용해서 새로운 응용소자를 제시한다. 공간적으로 비대칭 교환 상호작용을 변조하여, 자구벽이나 자기 스커미온의 움직임을 조절하는 형태의 자기 소자를 설계하였다. 수치 모사 계산을 통해서 기존의 소자에 비해 높은 에너지 효율을 가질 수 있음을 보였다. 추가로 자기 나노 디스크의 일차원 배열을 통해서 에너지 밴드의 갈라짐을 확인했고 배열의 결함을 통해서 밴드 사이에 바운드 상태가 형성됨을 보였다. 이를 통해 특정 주파수의 마그논에 대한 파동 길잡이를 만들 수 있는 마그노닉 크리스탈을 제안하였다. 마지막으로 스핀 파동과 자구벽을 이용해서 파브리 페로 간섭계를 구현하였다. 외부 자기장을 통해 조정할 수 있는 마그논 파브리 페로 간섭계를 수치 모사 연구를 통해 제안하였다.
스핀트로닉스 분야에서 나노구조의 장비를 활용하기 위해 다양한 형태의 자기 솔리톤(자구벽, 자기 볼텍스, 자기 스커미온, 마그논, 등)을 이용하려는 시도가 계속 되고 있다. 특히 최근 몇 년간 카이랄 자성 물질에 대한 관심이 커지면서, 자기 스커미온과 관련한 연구가 주를 이루고 있다. 본 논문에서는 다양한 조건에서 자기 솔리톤의 흥미로운 동역학에 관한 연구를 이용해서 새로운 응용소자를 제시한다. 공간적으로 비대칭 교환 상호작용을 변조하여, 자구벽이나 자기 스커미온의 움직임을 조절하는 형태의 자기 소자를 설계하였다. 수치 모사 계산을 통해서 기존의 소자에 비해 높은 에너지 효율을 가질 수 있음을 보였다. 추가로 자기 나노 디스크의 일차원 배열을 통해서 에너지 밴드의 갈라짐을 확인했고 배열의 결함을 통해서 밴드 사이에 바운드 상태가 형성됨을 보였다. 이를 통해 특정 주파수의 마그논에 대한 파동 길잡이를 만들 수 있는 마그노닉 크리스탈을 제안하였다. 마지막으로 스핀 파동과 자구벽을 이용해서 파브리 페로 간섭계를 구현하였다. 외부 자기장을 통해 조정할 수 있는 마그논 파브리 페로 간섭계를 수치 모사 연구를 통해 제안하였다.
In the spintronics field, application of nanostructured devices using various types of magnetic solitons such as magnetic walls, magnetic eddy currents, magnetic skyrmions, and magnons is being attempted. In particular, discussions regarding skyrmions have been dominated in recent years, as the chir...
In the spintronics field, application of nanostructured devices using various types of magnetic solitons such as magnetic walls, magnetic eddy currents, magnetic skyrmions, and magnons is being attempted. In particular, discussions regarding skyrmions have been dominated in recent years, as the chiral magnet received considerable attention. In this thesis, we present the application devices using interesting dynamics of magnetic solitons under various conditions. Utilizing the spatially modulated DMI, we numerically investigate the motion of domain wall and skyrmion and propose the new type of device which is expected to have a high energy efficiency. In addition, we investigate that 1D bipartite chain of magnetic nanodisks create the midgap bound state. Finally, we propose the magnon Fabry-Perot interferometer using the point that the domain wall is an effective spin wave mirror.
In the spintronics field, application of nanostructured devices using various types of magnetic solitons such as magnetic walls, magnetic eddy currents, magnetic skyrmions, and magnons is being attempted. In particular, discussions regarding skyrmions have been dominated in recent years, as the chiral magnet received considerable attention. In this thesis, we present the application devices using interesting dynamics of magnetic solitons under various conditions. Utilizing the spatially modulated DMI, we numerically investigate the motion of domain wall and skyrmion and propose the new type of device which is expected to have a high energy efficiency. In addition, we investigate that 1D bipartite chain of magnetic nanodisks create the midgap bound state. Finally, we propose the magnon Fabry-Perot interferometer using the point that the domain wall is an effective spin wave mirror.
Keyword
#Magnetic domain walls Micromagnetics Magnetic skyrmions Dzaylshinskii-Moriya interaction Spin wave
학위논문 정보
저자
Ik Sun Hong
학위수여기관
고려대학교 KU-KIST융합대학원
학위구분
국내박사
학과
NBIT융합전공
지도교수
구현철
발행연도
2022
총페이지
86 p
키워드
Magnetic domain walls Micromagnetics Magnetic skyrmions Dzaylshinskii-Moriya interaction Spin wave
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