Journal of the Korean Magnetics Society (한국자기학회지)

The Korean Magnetics Society (한국자기학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Study on Barkhausen Avalanches in Fe Thin Film

Fe 박막에서의 박하우젠 현상 연구

  • Lee, Hun-Sung (Department of Physics and Center for Nanospinics of Spintronic Materials, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)) ;
  • Ryu, Kwang-Su (Department of Physics and Center for Nanospinics of Spintronic Materials, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)) ;
  • Shin, Sung-Chul (Department of Physics and Center for Nanospinics of Spintronic Materials, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)) ;
  • Kang, Im-Seok (Korea Science Academy)
  • 이헌성 (한국과학기술원(KAIST)물리학과, 스핀정보물질연구단) ;
  • 류광수 (한국과학기술원(KAIST)물리학과, 스핀정보물질연구단) ;
  • 신성철 (한국과학기술원(KAIST)물리학과, 스핀정보물질연구단) ;
  • 강임석 (한국과학영재학교)
  • Published : 2009.10.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

We report a direct observation of Barkhausen avalanches in 50-nm Fe film, using a magneto-optical microscope magnetometer, capable of time-resolved domain observation. The time-resolved domain-evolution patterns exhibit that the occurrence of Barkhausen jump is random with respect to interval, size, and location. From the repetitive measurements more than 1000 times, we found that the probability distribution of Barkhausen jump size follows a power-law distribution and the critical exponent reveals the value of 1.14 $\pm$ 0.03.

Sputtering 방법으로 유리기판위에 50-nm Fe 박막을 증착하여 박하우젠 현상을 연구하였다. 실험실 자체 제작 장비인 광자기 현미경을 사용하여 박하우젠 점프가 일어나는 동안 자구 이미지를 촬영함으로써 박하우젠 현상을 실시간으로 직접 관찰하였다. 자구 이미지들을 관찰한 결과 박하우젠 점프가 같은 실험조건에서 측정되었음에도 불구하고 매우 무작위적인 모습을 보이는 것을 확인하였다. 1000번 이상의 측정을 통해 박하우젠 점프크기의 통계분포를 구하였는데, 점프크기의 분포가 거듭제곱법칙 분포를 보임을 확인하였고, 임계지수는 1.14 $\pm$ 0.03의 값을 보임을 확인하였다.

Keywords

References

  1. H. Barkhausen, Phys. Z., 20, 401 (1919).
  2. J. P. Sethna, K. A. Dahman, and C. R. Myers, Nature, 410, 242 (2001). https://doi.org/10.1038/35065675
  3. G. Durin and S. Zapperi, Phys. Rev. Lett., 84, 4705 (2000). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.84.4705
  4. D.-H. Kim, S.-B. Choe, and S.-C. Shin, Phys. Rev. Lett., 90, 087203 (2003). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.087203
  5. P. Cizeau, C. Zapperi, G. Durin, and H. E. Stanley, Phys. Rev. Lett., 79, 4669 (1997). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.79.4669
  6. K.-S. Ryu, H. Akinaga, and S.-C. Shin, Nat. Phys., 3, 547 (2007). https://doi.org/10.1038/nphys659
  7. E. Puppin, Phys. Rev. Lett., 84, 5415 (2000). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.84.5415
  8. S.-B Choe and S.-C. Shin, Phys. Rev. Lett., 86, 532 (2001). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.532