Modelización de procesos dinámicos de la magnetización a escala manométrica

Abstract

El desarrollo de la nanotecnología con materiales ferromagnéticos requiere conocer y describir los procesos dinámicos de la magnetización a escala nanométrica, El micromagnetismo es el formalismo teórico apropiado para describir el comportamiento de muestras ferromagnéticas a esta escala. En esta tesis se extiende el rango de validez del micromagnetismo estándar para incluir algunos fenómenos que son de gran importancia para el posterior desarrollo de dispositivos nanotecnológicos. Las principales aportaciones del trabajo son: 1. Estudio de la agitación térmica: Se introduce la dinámica de Langevin basada en la teoría de procesos estocásticos, como formalismo apropiado para describir la evolución de la magnetización en presencia de un baño térmico. Se estudian los problemas relativos a la discretización espacio-temporal de las ecuaciones que describen la evolución de la magnetización. También, se ha determinado la máxima densidad de almacenamiento de información que se puede alcanzar evitando el comportamiento superparamagnético. 2. Corrientes de pérdidas o corrientes eddy: Se propone un marco teórico para incluir el efecto de las corrientes de pérdidas (corrientes eddy). Se ha estudiado su influencia en la dinámica de la magnetización describiendo y cuantificando su efecto de forma semi-analítica a partir de un parámetro de pérdidas no-fenomenológico. 3. Transferencia de torque de spin: Se han desarrollado las herramientas numéricas para estudiar la excitación de la magnetización mediante la inyección de corrientes de spin polarizadas. En particular, se ha estudiado el acoplamiento magnetostático entre las distintas capas que forman parte de una válvula de spin. 4. Dinámica de paredes: Se ha estudiado la dinámica de paredes en tiras delgadas en presencia de un campo externo. Se estudio la velocidad en función de la sección transversal. Finalmente se ha estudiado la dinámica de paredes