Thermal Stability of a Nanostructured Exchange-coupled Trilayer

A recent progress on the prediction of the thermal stability of a nanostructured exchange-coupled trilayer is reviewed. An analytical/numerical combined method is used to calculate its magnetic energy barrier and hence the thermal stability parameter. An important feature of the method is the use of an analytical equation for the total energy that contains the magnetostatic fields. Under an assumption of the single domain state, the effective values of all the magnetostatic fields can be obtained by averaging their nonuniform values over the entire magnetic volume. In an equilibrium state, however, it is not easy to calculate the magnetostatic fields at the saddle point due to the absence of suitable methods of the accessing its magnetic configuration. This difficulty is overcome with the use of equations that link the magnetostatic fields at the saddle point and critical fields. Since the critical fields can readily be obtained by micromagnetic simulation, the present method should provide accurate results for the thermal stability of a nanostructured exchange-coupled trilayer.

나노구조 교환결합 삼층박막의 열적 안정성 예측

나노구조 교환결합 삼층박막의 열적안정성을 예측하기 위한 최근의 연구진전에 대하여 리뷰한다. 새로운 해석적/수치적 방법을 이용하여 나노구조 교환결합 삼층박막의 에너지 배리어, 나아가서 열적안정성을 예측한다. 이 방법의 특징은 수치적인 방법을 이용하여 얻은 magnetostatic 자기장을 포함하는 해석적인 전체 에너지 방정식을 이용함에 있다. 단자구라는 가정하에, 모든 magnetostatic 자기장은 자성층 전체 부피에 대해 그 값을 평균함으로써 유효 값을 취할 수 있다. 그러나, 평형상태에서는 자구의 구조가 복잡하며, 또한 불안정한 saddle point에서의 자구 구조를 알 수 있는 직접적인 방법이 없기 때문에, saddle point에서의 magnetostatic 자기장 역시 얻을 수 없다. 이러한 어려움은 micromagnetic simulation을 통해 얻을 수 있는 critical 자기장과 saddle point에서의 magnetostatic 자기장을 연결하는 방정식을 사용함으로써 극복되었다. 이 방법은 신뢰성이 확보된 micromagnetic simulation에 기반을 두고 있기 때문에 열적안정성을 정확하게 예측하는 것이 가능하다.