Gambar 1.1 Ilustrasi struktur MTJ (tanpa skala) dengan arah lapisan magentisasi (Ali, 2013)

dokumen-dokumen yang mirip
ABSTRACT STUDY OF THE EFFECT OF DIMENSION AND GEOMETRIC TOWARD MAGNETIC DOMAIN WALL PROPAGATION ON PERMALLOY THIN LAYER ( )

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang Masalah. Perkaman magnetik berbantukan panas atau Heat Assisted Magnetic

Pengenalan & Konsep Dasar FPGA. Veronica Ernita Kristianti

ketebalan lapisan Cromium (Cr) sebagai lapisan coupling dengan menggunakan metode Current in line with Plane (CIP). Penelitian di bidang lapisan

Pertemuan 10 MEMORI INTERNAL

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Simulasi Mikromagnetik dari Proses Switching dalam Nano Dot Permalloy Magnetik

Mata Kuliah Arsitektur Komputer Program Studi Sistem Informasi 2013/2014 STMIK Dumai -- Materi 04 --

BAB X MEMORY. RAM (Random Access Memory) DRAM (Dynamic RAM) SRAM (Static RAM) MOS. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Politeknik Negeri Malang

START FROM HERE: 4-2. PTKI A Week 04 - Memory.

Organisasi & Arsitektur Komputer

ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

digunakan untuk menyimpan elektron. Data 1 dilambangkan oleh kondisi saat ember itu penuh terisi, sedangkan data 0 dilambangkan oleh kondisi saat

3 SENSOR SUHU BERBASIS BAHAN FERROELEKTRIK FILM Ba 0,55 Sr 0,45 TiO 3 (BST) BERBANTUKAN MIKROKONTROLER ATMEGA8535. Pendahuluan

Pengaruh Ketebalan Lapisan Antiferomagnetik pada Sifat Magnetik Lapisan Tipis Spin Valve FeMn/NiCoFe/Cu/NiCoFe

Pengaruh Ketebalan Lapisan Antiferomagnetik pada Sifat Magnetik Lapisan Tipis Spin Valve FeMn/NiCoFe/Cu/NiCoFe

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Bahan Listrik. Bahan Magnet

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Permasalahan

Pertemuan 4. Memori Internal

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Tahun Akademik 2015/2016 Semester I DIG1B3 Konfigurasi Perangkat Keras Komputer

Pertemuan 8. Sistem Unit. Disampaikan : pada MK Aplikasi Komputer. Direktorat Program Diploma IPB

BAB I PENDAHULUAN. bahwa catur adalah permainan yang digemari oleh segala usia. kendala bagi seseorang yang tergolong awam dalam catur.

Memori Internal. Pertemuan 4. Hirarki Memori 4/2/2014. ArsitekturKomputer DisusunOleh: Rini Agustina,S.Kom,M.Pd Dariberbagaisumber.

PENGANTAR ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER ARSITEKTUR SISTEM MEMORI

Gambar 2.1. momen magnet yang berhubungan dengan (a) orbit elektron (b) perputaran elektron terhadap sumbunya [1]

d) Dipol magnet merupakan sebuah magnet dipol, akselerator partikel, magnet yang dibangun untuk menciptakan medan magnet homogen dari jarak tertentu.

Studi Mikromagnetik Dinamika Domain Wall pada Material Permalloy Berbentuk Nanowire dengan Injeksi Arus Terpolarisasi

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

Storage P g eripherals

UNIVERSITAS INDONESIA. DINAMIKA DOMAIN WALL DAN EFEK ANISOTROPI PADA MATERIAL FERROMAGNET Co DAN Ni BERBENTUK NANOWIRE TESIS MARDONA

MEDIA PENYIMPANAN BERKAS

DASAR KOMPUTER. Memory

MEDIA PENYIMPANAN BERKAS. Pertemuan Ke 13

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Oleh Budi Mulyanti NIM : Tim Pembimbing Dr. Sukirno Prof. Dr. M. Barmawi Dr. Pepen Arifin Dr. Maman Budiman

Perbedaan RAM dan ROM

HUBUNGAN PIN MEMORI Hubungan Pin yang umum untuk semua peranti memori adalah :

MEMORI UTAMA ( MAIN MEMORY )

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

MEMORI. Memori. Memori Pembantu. Eksternal - ROM - PROM - EPROM - EEPROM - Cache. Kategori Penghapusan Mekanisme penulisan. Electrically Readonly

2015 RANCANG BANGUN SUMBER MEDAN MAGNET DINAMIK UNTUK IDENTIFIKASI ANOMALI MAGNETIK LAPISAN TANAH

Memori Utama. (Pertemuan ke-4) Prodi S1 Teknik Informatika Fakultas Informatika Universitas Telkom. Diedit ulang oleh: Endro Ariyanto

Kajian Simulasi Mikromagnetik Ketergantungan Tipe-nukleasi Magnetisasi Reversal terhadap Waktu pada Nano Dot Permalloy

Nama Kelompok : ALKINDI MAHDALIAN ( ) ADITIA DWI CANDRA ( ) CHOIRUL RIDHO N. ( )

BAB 2 MEDIA PENYIMPANAN BERKAS

In te rn al Me m ori

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

RINGKASAN HIBAH BERSAING

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

MENGIDENTIFIKASI BUNYI BEEP

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan

MEMORY. Materi : -Konsep Memory -Konstruksi Dasar Memory -Kapasitas Memory -Jenis Memory -Operasi Read/Write -Ekspansi Memory -Integrasi Memory

Chapter 5 External Memory (Memori Eksternal)

Pertemuan ke 7 Memori

BAB II DASAR TEORI. commit to user

Jurusan Teknik Pertambangan Universitas Vetran Republik Indonesia

MEDIA PENYIMPANAN BERKAS STRUKTUR & ORGANISASI DATA 1

MEDIA PENYIMPANAN BERKAS

STUDI EFEK FOTOVOLTAIK BAHAN Ba 0,5 Sr 0,5 TiO 3 YANG DIDADAH GALIUM (BSGT) DI ATAS SUBSTRAT Si (100) TIPE-N. Abraham Marwan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Universitas Indonesia. Alat hot plate stirrer magnetik dibangun menggunakan

RAM berfungsi sebagai penyimpan instruksi sementara dari komputer untuk mengeluarkannya ke output device, Sebagai contoh:

LOGO. Mengenal Memory

polutan. Pada dasarnya terdapat empat kelas bahan nano yang telah dievaluasi sebagai bahan fungsional untuk pemurnian air yaitu nanopartikel

TESIS. Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister Program Studi Ilmu Fisika. Oleh Nur Aji Wibowo NIM S

Penumbuhan Lapisan Tipis Material Sensor Giant Magnetoresistance Berstruktur Sandwich dengan Metode Sputtering

BAB II DASAR TEORI. open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk. memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai

Pengantar Memori dan Memori Internal

Memori? menunjuk ke penyimpanan disket. Tempat informasi, dibaca dan ditulis

KARAKTERISASI SIFAT MAGNETIK DAN SERAPAN GELOMBANG MIKRO BARIUM M-HEKSAFERIT BaFe 12 O 19

APLIKASI MIKROKONTROLER AT89S51 PADA SISTEM ANTRIAN DENGAN PENAMPIL DAN SUARA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Pengantar Teknologi Informasi A. Pertemuan 8. Tempat Penyimpana BIOS

Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja. Chapter 4 Memori Internal - RAM. (William Stallings) Abdul Rouf - 1

Struktur Sistem Komputer

P6 Memori Universitas Mercu Buana Yogyakarta

BAB I PENDAHULUAN. yang berasal dari lingkungan atau benda diluar sistem sensor. Input rangsangan

UNIVERSITAS INDONESIA STUDI MICROMAGNETIC PROSES MAGNETISASI DAN SPEKTRUM SUSEPTIBILITAS FERROMAGNETIK ELEMEN DIAMOND-SHAPED TESIS ISMAIL

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

MEDIA PENYIMPANAN SISTEM BERKAS

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Memori Sekunder (Pertemuan ke-3) Diedit ulang oleh: Endro Ariyanto Prodi S1 Teknik Informatika Fakultas Informatika Universitas Telkom

Analisa Magnetoresistance Berbasis Lapisan Tipis Giant Magentoresistance (GMR) pada Nanopartikel Cobalt (CoFe 2 O 4 ) dilapisi Polyethelyn Glicol

Sistem Memori. Flip-flop: memori 1-bit Register: memori n-bit, satu lokasi Memori: penyimpan data n-bit, m-lokasi MSB. 4-bit LSB. Flip-flop.

MATERI TAMBAHAN SISTEM OPERASI PERTEMUAN 2 SKEMA DASAR SISTEM KOMPUTER DAN PERANGKAT LUNAK

Menu hari ini: Induktansi & Energi Magnetik Material Magnet

Memory. Guna. Macam. Penyimpan Program Penyimpan Data. Semiconductor memory Magnetic/Optical Storage

MOTTO DAN PERSEMBAHAN...

DCH1B3 Konfigurasi Perangkat Keras Komputer. Memori Internal

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BIOS Dory Amanda sari

BAB 2 Teori Dasar 2.1 Konsep Dasar

SIMULASI MIKROMAGNETIK MAGNETISASI REVERSAL PADA NANO-PARTIKEL MAGNETIK PERMALLOY

Uji Kekerasan Material dengan Metode Rockwell

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Arus mengalir melalui koil menghasilkan medan magnet Pulsa dikirimkan ke head. Pola magnetik disimpan pada permukaan disk di bawahnya

Transkripsi:

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan tentang spintronik memberikan paradigma baru dalam teknologi modern saat ini. Elektron yang semula hanya dipandang sebagai muatannya saja, dalam spintronik arah elektron spin menjadi sumber informasi digital sebuah material. Proses manupulasi arah spin serta pergerakannya membuka jendela baru untuk meningkatkan kemampuan material dalam aplikasinya. Salah satu fenomena khusus yang dipelajari dalam bidang spintronik berkaitan dengan hal tersebut adalah efek tunnelling magnetoresistance (TMR) pada magnetic tunnel junctions (MTJs). Efek TMR pada MTJs menarik perhatian dunia karena mempunyai potensi yang besar untuk magnetoresistive random access memory (MRAM) dan sensor magnetik (Setyawan, 2013). MRAM merupakan teknologi yang memanfaatkan arah magnetisasi untuk penyimpanan informasi dalam biner. Teknologi MRAM dapat mempertahankan keberadaan data yang disimpan pada dirinya ketika supply energi dihentikan (non-volatile), memiliki kecepatan tulis dan baca yang cepat, membutuhkan sedikit listrik untuk menyimpan data dan mempunyai densitas yang tinggi. Dengan berbagai kelebihan yang MRAM punya, banyak pakar yang memprediksi bahwa MRAM akan menjadi sebuah universal memori yang sebenarnya. Dengan berbagai macam kelebihan yang MRAM punya, MRAM memiliki berbagai macam manfaat. Di dalam dunia aplikasi komersial, MRAM berguna untuk menyimpan data ketika system mengalami crash. Sedangkan pada dunia aplikasi hiburan (game misalnya), keberadaan MRAM digunakan pada feature resume, dimana pemain tidak akan kehilangan permainannya ketika terjadi mati listrik. MRAM juga memiliki manfaat untuk sistem keamanan dengan mengatur enkripsi. Parameter enkripsi dapat disimpan dengan cepat dan dipertahankan selama system mati. MRAM diprediksi akan 1

menggantikan keberadaan semua jenis memori saat ini, baik itu SRAM (Static Random Acces Memory), DRAM (Dynamic Random Acces Memory), flash, maupun ROM (Read Only Memory). Dengan adanya MRAM kebutuhan berbagai jenis memori telah tersatukan (Ali, 2013). Oleh sebab itu, penelitian untuk meningkatkan kemampuan material dalam penyimpanan data, termasuk teknologi MRAM menjadi salah satu fokus penelitian para ilmuan dunia. Pada tahun 2007 IBM secara formal memperkenalkan MRAM yang merupakan sebuah non-volatile memori, menggunakan muatan magnet. Arsitektur MRAM merupakan sebuah aplikasi dari spintronik (putaran elektron) yang mengkombinasikan teknologi Magnetik-Tunnel-Junction (MTJ) dan teknologi Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS). Seperti yang diilustrasikan pada gambar 1.1, MTJ tersusun atas sebuah lapisan magnetik permanen, dielectric tunnel barrier, dan sebuah lapisan magnetik bebas. Gambar 1.1 Ilustrasi struktur MTJ (tanpa skala) dengan arah lapisan magentisasi (Ali, 2013) Lapisan magnetik permanen memiliki arah magnetik (polarisasi) yang tidak dapat diubah selama operasi, sedangkan lapisan magnetik bebas memiliki arah magnetik (polarisasi) yang dapat diubah dengan mengaplikasikan medan magnetik yang cukup. Informasi pada MRAM disimpan pada lapisan sebelah atas (lapisan magnetik bebas) dengan memaksa elektron pada dielectric tunnel (tunnel insulator) berputar pada arah-arah tertentu. Penulisan bit pada MRAM dapat dilakukan karena adanya perbedaan polarisasi pada elektron diantara lapisanlapisan magnetik. Operasi baca dihasilkan dengan mengukur resistansi listrik dari sebuah sel material yang digunakan dan resistansi elektrik dari sebuah sel akan berubah menurut orientasi dari medan magnet pada dua buah lapisan magnetik MTJ. Oleh karena itu, kajian tentang struktur dan magnetisasi material, dalam hal 2

ini adalah magnetic domain wall, menjadi topik yang fundamental untuk pengembangan divais spintronik khususnya pada penyimpanan data. Pengetahuan dan pemahaman mengenai dinamika dan struktur magnetic domain wall dalam material menjadi hal yang sangat esensial dalam merealisasikan divais spintronik yang mempunyai kemampuan penyimpanan yang besar, non-volatile dan kecepatan penyimpanan yang tinggi. Salah satu material yang menjadi kandidat kuat untuk diteliti dalam pengembangan teknologi tersebut adalah Co/Pd. Karakter anisotropi magnetik Co/Pd yang kuat membuka peluang material ini dapat dipola (pattern) dengan ukuran yang sangat kecil tanpa kehilangan karakter magnetiknya karena efek panas. Sehingga hal ini dapat membuka peluang diaplikasikan sebagai medium perekaman dengan kerapatan sangat tinggi atau memori magnetik (Purnama, 2010). Penelitian yang telah dilakukan pada lapisan Co/Pd adalah melalui berbagai analisa eksperimen, baik dengan Transmission Electron Microscopy (TEM), Magnetic Force Microscopy (MFM) ataupun lainnya. Fokus penelitian ini pada kajian hubungan antara dimensi sampel Co/Pd dengan magnetic domain wall. Penyajian hasil analisa simulasi pergeseran magnetic domain wall lapisan tipis Co/Pd menggunakan software Object Oriented Micromagnetic Framework (OOMMF). 1.2 Rumusan Masalah Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Bagaimanakah mensimulasikan struktur domain Co/Pd dengan menggunakan software OOMMF sebelum dan setelah diberikan medan magnet luar? 2. Bagaimanakah pergeseran magnetic domail wall pada lapisan tipis Co/Pd dengan menggunakan software OOMMF? 3. Bagaimanakah pengaruh dimensi pada free lapisan Co/Pd terhadap karakteristik pergeseran magnetic domain wall Co/Pd? 3

1.3 Batasan Masalah Pada penelitian ini bahan yang digunakan adalah lapisan tipis Co/Pd dengan variasi ukuran dan ketebalan lapisan tipis tanpa memperhitungkan pengaruh dari kekasaran bahan. Pengaruh temperatur juga tidak diperhitungkan dalam penelitian ini. Ukuran, ketebalan dan cellsize bahan disesuaikan untuk mengetahui pola pergeseran magnetic domain wall. Penelitian difokuskan untuk mengamati pergeseran magnetik domain wall, magnetisasi, analisis energi anisotropi dan kecepatan pergeseran magnetic domain wall lapisan tipis Co/Pd menggunakan software OOMMF. Ukuran sel yang digunakan adalah 5 5 t dengan t merupakan ketebalan sampel. Variasi ketebalan yang digunakan adalah 1 nm, 3 nm, 5 nm, 8 nm dan 10 nm. Sedang ukuran sampel yang digunakan adalah 100 100 nm 2, 300 100 nm 2, 500 100 nm 2 dan 1000 100 nm 2. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Menvisualisasikan struktur domain Co/Pd dengan menggunakan software OOMMF sebelum dan setelah diberikan medan magnet luar 2. Mengamati pergeseran magnetic domain wall pada lapisan tipis Co/Pd untuk sensor TMR dengan menggunakan simulasi mikromagnetik 3. Mengukur magnetisasi saturasi, energi anisotropi, dan kecepatan pergeseran magnetic domain wall lapisan tipis Co/Pd dengan memberikan variasi ukuran dan ketebalan. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Dapat menvisualisasikan struktur domain awal Co/Pd dengan menggunakan software OOMMF sebelum dan setelah diberikan medan magnet luar 2. Mengetahui pergeseran magnetic domain wall pada lapisan tipis Co/Pd yang diamati dengan menggunakan software OOMMF 4

3. Mengetahui pengaruh variasi ukuran dan ketebalan pada bahan Co/Pd terhadap magnetisasi saturasi, energi anisotropi dan kecepatan pergeseran magnetic domain wall. 1.6 Sistematika Penulisan Thesis ini terdiri dari enam bab antara lain: Bab I berisi mengenai latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah serta manfaat dari penelitian ini. Bab II berisi mengenai kajian pustaka yang berkaitan dengan penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya. Tinjauan pustaka berkaitan dengan uraian sistematis mengenai TMR, Co/Pd dan simulasi mikromagnetik. Bab III merupakan dasar teori yang mendukung thesis ini. Dasar teori yang dituliskan berisi mengenai teori TMR, histeresis loop, magnetik domain, energi sistem ferromagnetik serta teori mengenai simulasi mikromagnetik. Simulasi mikromagnetik dilakukan berdasarkan persamaan LLG. Bab IV berisi mengenai metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini. Pada metode penelitian akan dijelaskan bagaiman simulasi dilakukan serta beberapa analisa yang digunakan untuk membahas fenomenafenomena yang terjadi. Bab V merupakan hasil dan pembahasan. Hasil yang diperoleh berkaitan dengan pola pergerakan magnetic domain wall Co/Pd variasi ketebalan dan ukuran. Analisa yang dilakukan adalah mengenai kemiringan histerisis loop, SFD, medan koersifitas dan energi dari sistem yaitu energi total, energi exchange dan energi demagnetisasi Bab VI merupakan bab terakhir yang mengemukakan kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini. Selain kesimpulan, pada bab ini juga disertai dengan saran yang bertujuan agar penelitian selanjutnya lebih baik lagi. 5