Home

Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizică Tehnică - IFT Iaşi

National Institute of Research and Development for Technical Physics

STRUCTURI DE PEREȚI DE DOMENII ÎN NANOFIRE AMORFE CILINDRICE OBȚINUTE PRIN RĂCIRE RAPIDĂ DIN TOPITURĂ – APLICAȚII ÎN LOGICA PE BAZĂ DE PEREȚI MAGNETICI - MADWALLS

TITLUL PROIECTULUI: Structuri de pereți de domenii în nanofire amorfe cilindrice obținute prin răcire rapidă din topitură-aplicații în logica pe bază de pereți magnetici

ACRONIM PROIECT: MaDWallS

SURSA DE FINANȚARE: Proiecte de Cercetare Exploratorie - PNCDI III – Program 4 – Cercetare fundamentală și de frontieră

COD PROIECT: PN-III-P4-ID-PCE-2020-1856

NUMĂR CONTRACT: PCE 1 / 2021

DURATA PROIECTULUI: 36 luni (04.01.2021- 31.12.2023).

BUGETUL PROIECTULUI: 1.198.032 RON

CONSORȚIUL PROIECTULUI:

CO – Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizică Tehnică – IFT Iași

REZUMATUL PROIECTULUI

Proiectul vizează înțelegerea la nivel fenomenologic/teoretic și investigarea experimentală a structurilor pereților de domenii magnetice care se formează în nanofire amorfe acoperite cu sticlă, obținute prin răcire rapidă din topitură. Cercetările urmăresc și modificările suferite de structurile pereților de domenii în urma variației dimensiunilor și/sau a compoziției nanofirelor.

Pentru a arăta importanța practică a cunoașterii structurilor pereților de domenii care se formează în nanofire amorfe cu simetrie cilindrică, vom realiza un demonstrator de laborator pentru un traseu nanometric cilindric în care vom demonstra și valida operații controlate cu pereți de domenii magnetice, respectiv generare/nucleere, propagare, interacțiuni între pereți (ciocniri), oprire, precum și penetrarea unor bariere de energie. Aspectele practice ale deplasării unui perete de domenii sunt corelate cu structura acestuia, ceea ce este important pentru aplicațiile în logica pe bază de pereți de domenii magnetice. Astfel, o anumită structură a peretelui poate permite propagarea acestuia cu ajutorul câmpului magnetic creat de un curent electric care trece prin nanofir. Vom corobora studiile realizate prin microscopie electronică de tip Lorentz, măsurători ale ciclurilor de histerezis de volum și de suprafață, rezonanță feromagnetică, cu cele teoretice (modelare micromagnetică și analitică), pentru a descrie cu acuratețe structurile de domenii care se pot forma în nanofirele cilindrice amorfe.

OBIECTIVELE PROIECTULUI

Obiectivul principal al proiectului îl constituie înțelegerea la nivel fenomenologic/teoretic și totodată punerea în evidență pe cale experimentală a structurilor pereților de domenii magnetice care se formează în nanofire amorfe acoperite cu sticlă obținute prin răcire rapidă din topitură. Studiul realizat va avea în vedere și modificările structurilor pereților de domenii magnetice cu dimensiunile nanofirelor (diametru miez/fir metalic propriu-zis, grosime înveliș sticlă, raportul acestora) și cu compoziția acestora.

Obiectivul derivat constă în realizarea unui demonstrator de laborator al unui traseu nanometric cilindric optimizat pe baza cunoștințelor dobândite în studiul teoretic și experimental al structurilor pereților de domenii magnetice.

REZULTATE ESTIMATE

(1) Studiu privind structurile pereților de domenii magnetice, precum și modificările acestora cu dimensiunile și compozițiile nanofirelor amorfe acoperite cu sticlă - corelație între rezultatele măsurătorilor magnetice și studiul fenomenologic al structurilor;
(2) Eșantioane sub formă de nanofire amorfe acoperite cu sticlă având diferite dimensiuni și compoziții;
(3) Date experimentale cu privire la caracteristicile magnetice ale eșantioanelor;
(4) Studiu aprofundat al structurilor pereților de domenii magnetice și a modificărilor acestora cu dimensiunile și compozițiile nanofirelor amorfe acoperite cu sticlă - corelație între rezultatele experimentale (inclusiv cele de microscopie electronică), cele ale studiului fenomenologic al structurilor pereților și cele ale simulărilor micromagnetice;
(5) Descrierea teoretică a distribuției magnetizării în pereții de domenii magnetice ai nanofirelor amorfe acoperite cu sticlă;
(6) Date experimentale cu privire la distribuția magnetizării în pereții de domenii magnetice ai nanofirelor amorfe acoperite cu sticlă;
(7) Demonstrator de laborator al unui traiect cilindric pentru deplasarea pereților de domenii magnetice, optimizat pe baza rezultatelor obținute în studiul structurii pereților;
(8) Rapoarte etape;
(9) Raport final;
(10) 1 cerere de brevet de invenție depusă la OSIM;
(11) 6 articole trimise la publicare în reviste internaționale;
(12) 8 lucrări prezentate la conferințe internaționale de prestigiu.

RAPOARTE
 
DISEMINARE
Publicații:
  1. S. Corodeanu, C. Hlenschi, C. Rotărescu, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári, „Structural relaxation in metastable magnetic submicronic wires”; Journal of Alloys and Compounds 905 (2022) 164260 (FI: 6,2; Q1).
  2. A. Cazacu, C. Rotărescu, I. Bodale, „The relaxation effects in the Preisach-Néel model of patterned media”, Buletinul Institutului Politehnic din Iasi, vol. 67(71), nr. 2 (2021) 9-17.
  3. C. Rotărescu, S. Corodeanu, C. Hlenschi, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári, „The effect of the magnetoelastic anisotropy on the magnetization processes in rapidly quenched amorphous nanowires”; Materials (2022-2023) – în evaluare (FI: 3,4; Q2).
  4. S. Corodeanu, C. Hlenschi, H. Chiriac, T.-A. Óvári, N. Lupu, „Comparative study of the magnetic behavior of FINEMET thin magnetic wires: glass‐coated, glass‐removed, and cold‐drawn”; Materials 16 (2023) 1340 (FI: 3,4; Q2).
  5. C. Rotărescu, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári, „Zero and highly magnetostrictive nanowires: a comparative analysis”; Physica B: Condensed Matter (2023) – în evaluare (FI: 2,8; Q3).
  6. S. Corodeanu, C. Hlenschi, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári, „RTD fluxgate sensors based on current induced magnetization reversal in twisted glass-coated microwires”, IEEE Sensors Journal (2023) – în evaluare (FI: 4,3; Q1).
  7. T.-A. Óvári, G. Ababei, G. Stoian, S. Corodeanu, H. Chiriac, N. Lupu, „Direct observation of magnetic domain walls in glass-coated submicronic amorphous wires”, Scientific Reports (2023) – în evaluare (FI: 4,6; Q2).

Conferințe:

  1. 2022 Joint MMM Intermag Conference (online), New Orleans, S.U.A., 10-14 ianuarie 2022; „Nonlinear effects in the magnetization switching of nearly zero magnetostrictive amorphous submicron wires”, S. Corodeanu, C. Hlenschi, C. Rotărescu, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári;
  2. 25th Soft Magnetic Materials Conference, Grenoble, Franța, 2-5 mai 2022; „Fast domain walls in magnetostrictive amorphous nanowires”, S. Corodeanu, C. Hlenschi, C. Rotărescu, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári;
  3. 2022 Joint European Magnetic Symposia, JEMS 2022 Hybrid Conference, Varșovia, Polonia, 24-29 iulie 2022; „Nonlinear domain wall dynamics in highly magnetostrictive amorphous nanowires prepared by rapid solidification”, S. Corodeanu, C. Hlenschi, C. Rotărescu, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári;
  4. XIII European Magnetic Sensors and Actuators Conference (EMSA 2022), Madrid, Spania, 5-8 iulie 2022; „Controlled domain wall propagation in rapidly solidified amorphous nanowires”, S. Corodeanu, C. Hlenschi, C. Rotărescu, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári;
  5. 67th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2022), Minneapolis, S.U.A., 31 oct.-04 nov. 2022; „Controlled domain wall interactions in nearly zero magnetostrictive amorphous submicronic wires”, S. Corodeanu, C. Hlenschi, C. Rotărescu, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári;
  6. 67th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2022), Minneapolis, S.U.A., 31 oct.-04 nov. 2022; „Micromagnetic investigation of the influence of magnetoelastic anisotropy on magnetisation processes in rapidly quenched magnetostrictive amorphous nanowires”, C. Rotărescu, J. F. Pinto de Queiros Fradet, O. Chubykalo-Fesenko, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári;
  7. 13th International Symposium on Hysteresis Modeling and Micromagnetics (HMM 2023), Viena, Austria, 4-7 iunie 2023; „The effect of the magnetoelastic anisotropy on the magnetization processes in rapidly quenched amorphous nanowires”, C. Rotărescu, S. Corodeanu, C. Hlenschi, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári;
  8. International Magnetics Conference INTERMAG 2023, Sendai, Japonia, 15-19 mai 2023; „Fast propagation and merger of magnetic domain walls in low magnetostrictive amorphous submicrometric wires”, S. Corodeanu, C. Hlenschi, C. Rotărescu, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári;
  9. Joint RQ7 & ISMANAM 27 Conference 2023 (Rapidly Quenched & Metastable Materials RQ7 and Intl. Symposium on Metastable, Amorphous & Nanostructured Materials ISMANAM27), Varșovia, Polonia, 20-25 august 2023; „Structural relaxation in metastable magnetic submicronic wires”, S. Corodeanu, C. Hlenschi, C. Rotărescu, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári;
  10. 26th Soft Magnetic Materials Conference (SMM26), Praga, Republica Cehă, 4-7 sept. 2023; „Interacting domain walls in soft magnetic amorphous nanowires”, S. Corodeanu, C. Hlenschi, C. Rotărescu, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári;
  11. 68th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2023), Dallas, S.U.A., 30 oct.-3 nov. 2023; „Direct observation of magnetic domain walls in glass-coated amorphous nanowires and submicronic wires”, G. Ababei, G. Stoian, H. Chiriac, N. Lupu, T.-A. Óvári.

PERSOANA DE CONTACT
Dr. Tibor-Adrian Óvári
Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizică Tehnică – IFT Iași
Bulevardul D. Mangeron, Nr. 47, Iași, cod 700050
Email: taovari@phys-iasi.ro
Tel: 0232-430.680 (int. 241)
Fax: 0232-231.132

  1. Home
  2. STRUCTURI DE PEREȚI DE DOMENII ÎN NANOFIRE AMORFE CILINDRICE OBȚINUTE PRIN RĂCIRE RAPIDĂ DIN TOPITURĂ – APLICAȚII ÎN LOGICA PE BAZĂ DE PEREȚI MAGNETICI - MADWALLS