Magneto-optical Kerr Effect Susceptometer for the Analysis of Magnetic Domain Wall Dynamics
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Science |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2011
Department
Major/Subject
Fysiikka
Mcode
Tfy-3
Degree programme
Language
en
Pages
[7] + 55
Series
Abstract
By applying external fields or spin-polarized currents, the magnetic domain walls (DWs) can be moved and, ultimately, manipulated for technological applications. To this end, the dynamics of magnetic DWs need to be well known. In the viscous slide regime, the DW velocity is proportional to the applied magnetic field v = µ<sub>w</sub>(H - H<sub>d</sub>) where the constants µ<sub>w</sub> and H<sub>d</sub> are known as the DW mobility and depinning field. In this Master's thesis the DW mobility is measured as a function of film thickness in Co films with thickness ranging from 40 to 120 nm using a new magneto-optical Kerr effect susceptometry method. A large increase in mobility is found in films with thickness below 50 nm which hints to a transition in DW structure from a Bloch to a Néel type. The measured DW mobilities are compared to values obtained by other methods and theoretical predictions.Magneettisten alueiden seiniä voidaan liikutella ulkoisten magneettikenttien tai spin-polarisoitujen sähkövirtojen avulla. Yksittäisten seinien hallittu liikuttaminen mahdollistaa monia uusia teknologioita. Käytännön sovelluksia varten magneettisten alueiden seinien liikeoppi täytyy tuntea hyvin. Tässä diplomityössä tutkitaan magneettisten alueiden seinien liikettä ferromagneettisissa ohutkalvoissa ns. liukualueella, jossa seinän nopeus v on suoraan verrannollinen ulkoisen kentän suuruuteen v = µ<sub>w</sub>(H - H<sub>d </sub>), missä H<sub>d</sub> on liukualueen kriittinen kenttä, depinning field, jota pienemmillä ulkoisilla kentillä seinät eivät liiku. Verrannollisuuskerroin µ<sub>w</sub> on nimeltään seinän liikkuvuus. Sen suuruus riippuu seinän rakenteesta, joka vuorostaan riippuu kalvon paksuudesta. Erityisen suuri muutos liikkuvuudessa on odotettavissa noin 50 nanometrin kohdalla, jossa seinän rakenne muuttuu ns. Néel-tyypin seinästä Bloch-tyypin seinäksi. Mitattuja liikkuvuuden arvoja verrataan aikaisempiin tuloksiin ja teoreettisiin ennusteisiin.Description
Supervisor
Dijken, Sebastiaan vanThesis advisor
Dijken, Sebastiaan vanKeywords
spintronics, spintroniikka, domain walls, magneettisten alueiden seinät, magneto-optic Kerr effect, magneto-optinen Kerr-ilmiö