PERHITUNGAN PRINSIP PERTAMA ENERGI MAGNETIK ANISOTROPI Mn4N UNTUK APLIKASI SPINTRONIK
Mn4N bulk merupakan ferimagnetik yang memiliki perpendicular magnetik anisotropy (PMA) serta memiliki stabilitas termal yang tinggi sehingga menawarkan potensi aplikasi perangkat spintronik yang bersih dari magnetic stray field dengan stabilitas magnetik yang tinggi. Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi karakteristik magnetik Mn4N bulk seperti konfigurasi magnetik dasar serta berfokus utama pada energi anisotropis magnetik (MAE) Mn4N dibawah pengaruh strain melalui pendekatan prinsip pertama density functional theory (DFT) yang terimplementasi dalam program Quantum espresso (QE). Kombinasi konfigurasi magnetik yang diterapkan berupa diamagnetik, feromagnetik, antiferomagnetik, serta ferimagnetik. Sedangkan kombinasi strain yang diterapkan merupakan compressive strain dan tensile strain sebesar 1% yang dimplementasikan sebagai perbandingan sumbu kristalografi out-plane dengan in-plane (c/a) sebesar 0,99; 1,00; dan 1,01. MAE dihitung melalui selisih total energi antara magnetisasi out-plane dengan in-plane menggunakan teorema force dengan mempertimbangkan interaksi pasangan spin-orbit. Hasil perhitungan konfigurasi magnetik menunjukan bahwa Mn4N bulk merupakan ferimagnetik dengan total momen magnetik 0,1691 μ_B. Hasil perhitungan MAE bernilai positif (PMA) dibawah pengaruh compressive strain, dan bernilai negatif dibawah pengaruh tensile strain. Hasil analisa proyeksi orbital d atom Mn pada Mn4N bulk menggunakan teori pertubasi orde kedua menunjukan bahwa MAE Mn4N dibawah pengaruh strain dipengaruhi oleh interaksi pasangan spin-orbit orbital d disekitar Fermi level.
URI
https://repo.itera.ac.id/depan/submission/SB2601300006
Keyword
density functional theory energi magnetik anisotropi ferrimagnetik perpendikular magnetik anisotropi perpendikular magnetik anisotropi fermi level teorema force spin-orbit coupling spintronik spin teori pertubasi magnetik memori quantum espresso