Local magnetic field device forartificial spin ice

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