Investigasi Temperatur Curie dan Kurva Histeresis Bahan Feco Menggunakan Software Vampire

Abstract

Spin-based electronics atau spintronik merupakan kajian elektronik yang melingkupi elektron dan spin. Salah satu contoh penerapan ilmu spintronik adalah efek Tunneling Magnetoresistance (TMR). Salah satu devais yang memanfaatkan efek TMR adalah Magnetic Tunnel Junction (MTJ) pada Hard Disk Drive (HDD) Read-Head (Gang dan Park, 2006). Salah satu material yang potensial untuk diaplikasikan untuk pada Hard Disk Drive (HDD) adalah FeCo. FeCo memiliki karakteristik unik yang dapat digunakan di banyak aplikasi yang membutuhkan kerapatan fluks tinggi seperti penyimpanan data dan perangkat elektronik (Negusse, 2007). Karakteristik uniknya adalah saturasi tinggi, Temperatur Curie (Tc) tinggi, anisotropi magnetokristalin rendah, permeabilitas tinggi, dan kekerasan yang baik (Han et al., 2014). Pada penelitian ini telah disimulasikan material ferromagnetik menggunakan software vampire. Material yang digunakan adalah FeCo dengan struktur kristal BCC dan geometri nanocube dalam bentuk random alloy dengan ukuran 5 nm. Karakteristik nilai temperatur Curie dan histeresis material FeCo telah diamati pada berbagai variasi komposisi yaitu 𝐹𝑒10𝐶𝑜90, 𝐹𝑒20𝐶𝑜80, 𝐹𝑒30𝐶𝑜70, 𝐹𝑒40𝐶𝑜60, 𝐹𝑒50𝐶𝑜50, 𝐹𝑒60𝐶𝑜40, 𝐹𝑒70𝐶𝑜30, 𝐹𝑒80𝐶𝑜20, 𝐹𝑒90𝐶𝑜10. Hasil dari simulasi mikromagnetik memberikan data mengenai perbedaan sifat kemagnetan yang dihasilkan berdasarkan variasi komposisi material FeCo dan dilakukan plotting menggunakan software Origin. Selanjutnya bentuk material FeCo divisualisasi menggunakan software Povray. Berdasarkan hasil penelitian investigasi temperatur curie dan kurva histeresis material FeCo menggunakan software vampire maka dapat diambil kesimpulan bahwa komposisi material FeCo mempengaruhi nilai temperatur curie yang dihasilkan oleh material FeCo. Komposisi terbaik pada alloy FeCo adalah pada saat persentase Co 20% sampai dengan 50% (𝐹𝑒80𝐶𝑜20, 𝐹𝑒70𝐶𝑜30, 𝐹𝑒60𝐶𝑜40, 𝐹𝑒50𝐶𝑜50) dengan temperatur Curie yang dihasilkan sebesar 1050K. Selain itu, komposisi juga mempengaruhi nilai medan koersivitas yang dihasilkan oleh bahan FeCo. medan koersivitas paling tinggi adalah pada komposisi Co 60% yaitu sebesar 3,85 T. Medan koersivitas juga dipengaruhi oleh temperatur. Kenaikan temperatur menyebabkan nilai medan koersivitas yang dihasilkan oleh bahan FeCo semakin menurun. Untuk kondisi temperatur di atas temperatur curie, medan koersivitas tidak dapat ditentukan, karena kurva histerisis mengalami kerusakan