Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid - Materials Science ...

3. Nanoestructuras magnéticas de red
compleja
Palabras clave: anisotropía magnética, nanoestructuras
laminadas, redes complejas
Estudiamos las nuevas propiedades físicas de nanoestructuras
magnéticas compuestas por materiales de red
cristalina compleja, basándonos en cálculos de primeros
principios dentro del método SKKR (Korringa- Kohn-
Rostoker apantallado). Este método, basado en la teoría
del funcional de densidad, determina la función de
Green de sistemas con pérdida de periodicidad en una
dimensión. Investigamos estructuras laminadas donde
al menos uno de los componentes es un material de red
bidimensional compleja. Esta complejidad puede tener
origen químico (heteroestructuras químicas ordenadas)
o magnético (acoplamientos antiferro- y ferri-magnéticos,
o magnetismo no colineal). Entre la gran diversidad
de nanoestructuras con estas características, nos
centramos en aquellas formadas por materiales magnéticos
con potencial para el desarrollo tecnológico: sensores
de campo magnético, aplicaciones magneto-ópticas,
magnetorresistencias, etc. Un interés especial
merece la determinación de la energía de anisotropía
magnética, y el estudio de su dependencia de las variaciones
estructurales (fenómenos de segregación y
orden).
3. Magnetic nanostructures of complex
lattices
Keywords: magnetic anisotropy, layered nanostructures,
complex lattices
We study the new physical properties of magnetic
nanostructures formed by materials of complex crystal
lattice by means of the ab-initio SKKR (screened-
Korringa-Kohn-Rostoker) method. This method, based
on the density functional theory, obtains the Green
function of systems with lack of periodicity in one
dimension. Layered structures are investigated where
at least one of the components has a complex bidimensional
unit cell. The origin of this complexity can
be either chemical (chemically ordered heterostructures)
or magnetic (antiferro- and ferri-magnetic couplings,
or noncollinear magnetism). Among the large
diversity of nanostructures of this kind, we focus on
those formed by magnetic materials showing an important
technological potential for the development of
magnetic field sensors, magneto-optical devices, or
magnetoresistors. Special emphasis is devoted to the
determination of the magnetic anisotropy energy and
its dependence upon structural modifications (segregation
and ordering).
Proyectos: Acción Integrada Hispano-Austríaca HU01-28.
4. Simulaciones numéricas de materiales
magnéticos
Palabras clave: simulaciones micromagnéticas, estabilidad
térmica, grabación magnética
El estudio de correlaciones entre la microestructura y
propiedades magnéticas de materiales requiere el uso
de simulaciones micromagnéticas. Estas simulaciones
permiten predecir cualitativamente el comportamiento
óptimo de un material magnético para su posible uso
en diversas aplicaciones tales como grabación magnética,
sensores o MEMS. El trabajo esta centrado en estudios
de coercividad y remanencia de materiales nanoestructurados
de alta anisotropía tales como SmCo o
FePt. Los aspectos fundamentales incluyen el estudio
de modos de inversión y el papel de interacciones magnéticas.
Otro aspecto muy importante que determina el
posible uso de materiales es su estabilidad frente a las
fluctuaciones térmicas. La necesidad de buscar medios
alternativos de grabación magnética obliga a buscar
métodos de cálculo de estabilidad térmica que tengan
en cuenta la complejidad de los medios magnéticos con
interacciones. Se trata de desarrollo de nuevos métodos
de cálculo y nuevos modelos más realistas. En este
aspecto estamos trabajando en el desarrollo de los
métodos numéricos capaces de predecir la estabilidad
térmica de un medio a largo tiempo de la manera más
realista posible. Los medios de estudiar incluyen las
partículas autoorganizadas de FePt, los medios de alta
anisotropía SmCo, FePt y los medios de grabación magnética
perpendicular. Los estudios también incluyen el
papel de las interacciones y microestructura en el comportamiento
de la relajación magnética de partículas
magnéticas pequeñas tales como Co, FePt, CoPt.
4. Numerical simulations of magnetic
materials
Keywords: micromagnetics, thermal stability, magnetic
recording media
The study of correlations between the microstructure
and magnetic properties requires the use of numerical
simulations. The calculations allow to predict qualitatively
the optimal behavior of a magnetic material for the
purpose of different applications such as magnetic
recording, sensors or MEMS. The work is centred in the
study of coercivity and remanence of high anisotropy
nanostructured materials such as SmCo or FePt. The
fundamental properties include the reversal modes and
the role of magnetic interactions. Other important problem
which determines the usage of magnetic materials
is the calculation of magnetic stability versus thermal
fluctuations. The necessity to search for alternative
media for magnetic recording requires the usage of
new computational methods which take into account
the complexity of the magnetic media with interactions.
At present time we are working on the development of
such methods which include the determination of multidimensional
energy barriers and Monte Carlo
methods. At the same time we work at more realistic
models capable to predict thermal stability of magnetic
media for long timescale and in a realistic way. The
magnetic media under investigation are the high anisotropy
media such as SmCo, FePt and perpendicular
recording media. The study also includes the role of
interactions in magnetic viscosity of small magnetic
particles such as Co, FePt and CoPt.
1. O.Chubykalo, J.D.Hannay, M.Wongsam, R.W.Chantrell, J.M.Gonzalez. Phys Rev B 65 (2002) 184428
2. O.Chubykalo, J.M.Gonzalez and R.W.Chantrell, IEEE Trans Magn, to be published
Proyectos:
Calculation of spin wave dynamics and magnetic viscocity, financiado por Seagate Technology, USA
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