Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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AM: Magnetismus

AM 11: Mikromagnetismus, Magnetisierungsprozesse und Dom
änenstrukturen I

AM 11.4: Vortrag

Mittwoch, 24. März 1999, 15:45–16:00, F5

Simulation irreversibler Magnetisierungsprozesse in einem weichmagnetischen Plättchen — •R. Hertel und H. Kronmüller — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstr. 1 70569 Stuttgart

In weichmagnetischen Schichten werden Ummagnetisierungsprozesse vorwiegend durch Domänenwandverschiebung und Umwandlung verschiedener Domänenstrukturen bestimmt. Am Beispiel eines Permalloy-Plättchens der Größe 3,2 µm × 1 µm und 80 nm Schichtdicke werden irreversible Magnetisierungsprozesse dieser Art simuliert. Die mikromagnetische Berechnung der magnetischen Strukturen erfolgt mit der Methode der finiten Elemente. Eine adaptive Gitterverfeinerungsmethode wird angewendet, bei der die Verteilung der Diskretisierungspunkte der magnetischen Struktur laufend angepasst wird. Hierduch wird die Genauigkeit der Rechnung erhöht und numerische Pinning-Effekte werden weitgehend unterdrückt. Ausgehend von zwei verschiedenen entmagnetisierten Zuständen wird ein Feld in der Schichtebene angelegt. Die dadurch eintretende Änderung der magnetischen Struktur im Plättchen ist bis zu einem kritischen Wert des äußeren Feldes reversibel. Wird dieser kritische Wert überschritten, so findet eine irreversible Umwandlung der Domänenstruktur statt. Anschließendes Abschalten des äußeren Feldes führt zu remanenten, metastabilen Magnetisierungszuständen.

Die numerisch ermittelten Strukturen werden mit experimentellen Beobachtungen [1] verglichen. Es zeigt sich eine gute qualitative Übereinstimmung.

[1] H.A.M. Van Den Berg, D.K. Vatvani, „Wall Clusters and Domain Structure Conversions“, IEEE Trans. Magn. 18 (3) pp. 880-887 (1982)