• norsk
    • English
  • English 
    • norsk
    • English
  • Login
View Item 
  •   Home
  • Fakultet for informasjonsteknologi og elektroteknikk (IE)
  • Institutt for elektroniske systemer
  • View Item
  •   Home
  • Fakultet for informasjonsteknologi og elektroteknikk (IE)
  • Institutt for elektroniske systemer
  • View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Local magnetic field device forartificial spin ice

Rougseth, Svein Kristian
Master thesis
Thumbnail
View/Open
no.ntnu:inspera:77039769:34053519.pdf (19.47Mb)
URI
https://hdl.handle.net/11250/2780838
Date
2021
Metadata
Show full item record
Collections
  • Institutt for elektroniske systemer [2501]
Abstract
En kunstig spinn-is er en er et system som består av en sampling koblede

dipolmagneter. Individuelt har magnetene en helt vanlig oppførsel, men

kollektivt utøver de en rekke komplekse og interessante oppførsler. I det siste

tiåret har disse systemene vært et aktivt forskningstema, ettesom de har mulige

bruksområder på tvers av mange industrier.

Et bruksområde som er spesielt relevant for dette arbeidet er beregning. Kunstig

spinn-is kan være en passende kandidat for lavstrøms- eller reservoar-beregning,

ettersom de kan produseres slik at de har en ekstremt kompleks respons til et

gitt inngangssignal. For å kunne brukes til dette må det være mulig å påtrykke

signaler på inngangen av dette systemet, og dette arbeidet undersøker en metode

for å gjøre nettopp dette.

Ettersom magnetene i isen er veldig tett koblet, vil det å endre

magnetiseringsretningen til en magnet også påvirke de nærliggende magnetene, noe

som vil bre seg videre utover i gitteret. Magnetene kan snus ved å påtrykke et

magnetfelt, typisk ved bruk av en sterk ekstern magnet. Dette arbeidet vil se på

hvordan dette heller kan gjøres med det lokale magnetfeltet fra en leder, slik

at man kan snu en enkeltmagnet eller en gruppe magneter.

I første omgang ble lederens egenskaper undersøkt via simuleringer i

Comsol® Multiphysics. Simuleringene viste at at det er mulig å

produsere en leder har dimensjoner som gjør det mulig å generere et magnetfelt

av passende størrelse med rimelig strøm, mens den fortsatt er stor nok til å

deponere nanomagneter oppå.

Resultatene fra simuleringene ble brukt til å produsere et sett med prøver på

NTNU Nanolab, som ble testet for strømkapasitet og inspisert med magnetisk

domenavbildning. Grunnet produksjonsvanskeligheter var ikke prøvene brukbare for

karaktisering av feltstyrken, så simuleringene krever fortsatt verifisering.
 
An artificial spin ice is a system that is made up of a collection of coupled

dipole nanomagnets. Although the magnets individually do not behave in any

special way, the lattice as a whole has a range of complex and interesting

behaviors. In the last decade, they have been the subject of a significant

amount of research, as they have potential applications across many industries.

One application which is especially relevant for this work is computing.

Artificial spin ices have been suggested as candidates for low-power and

reservoir computing, as they can be tailored to have very complex responses to a

given input signal. To use them in this fashion, a signal has to be applied to

the input of the system, and this work will examine a method for doing this.

As the magnets are tightly coupled, changing the magnetization direction of a

nanomagnet will affect its neighbors, and propagate throughout the lattice. This

can be done by applying a magnetic field to the magnet, typically by using a

powerful external magnet. This work examines whether it is possible to use a

simple wire, or a stripline, as a small magnetic field generator which

affects only one or a small group of nanomagnets.

The properties of the stripline and the magnetic field were initially

investigated through simulations using Comsol® Multiphysics.

The simulations showed that a stripline can be manufactured which is of a

suitable size for the deposition of nanomagnets, while still generating a sufficient

magnetic field with a reasonable current supply.

The results of the simulations were used to manufacture samples at NTNU

Nanolab, which were tested for current capacity and inspected under magnetic

force microscopy. Due to manufacturing problems, the samples were not suitable

for measurement of the magnetic field strength, so the simulation results still

require verification.
 
Publisher
NTNU

Contact Us | Send Feedback

Privacy policy
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Service from  Unit
 

 

Browse

ArchiveCommunities & CollectionsBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsDocument TypesJournalsThis CollectionBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsDocument TypesJournals

My Account

Login

Statistics

View Usage Statistics

Contact Us | Send Feedback

Privacy policy
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Service from  Unit