SIMULASI PENGARUH SUDUT DATANG MEDAN MAGNET LUAR TERHADAP BENTUK KURVA HISTERISIS PERMALLOY (NiFe) FEROMAGNETIK

Abstract

Sensor magnetik merupakan sel memori magnetik yang menjadi inti pada media penyimpanan, mengatur pembacaan dan perekaman data. Salah satu media penyimpanan yang menggunakan sensor magnetik adalah MRAM dengan jenis sensor magnetoresistif. Kelemahan pada sensor magnetoresistif adalah kesalahan pembacaan dan perekaman data yang berasal dari lapisan kemiringan bahan yang menyebabkan sensor tidak bekerja secara maksimal. Salah satu contoh material magnetik yang digunakan sebagai bahan kajian pembuatan sensor magnetoresistif adalah bahan permalloy Ni80Fe20. Bahan permalloy mempunyai arah magnetisasi tunggal dan merespon perubahan medan magnet luar yang diakibatkan oleh perubahan arus dengan cepat. Tujuan pada penelitian ini adalah mengetahui pengaruh variasi sudut datang medan magnet luar terhadap bentuk kurva histerisis bahan permalloy Ni80Fe20 feromagnetik yang difokuskan pada beberapa bagian dalam kurva. Bagian yang dianalisis merupakan medan magnet luar, medan saturasi, medan koersivitas dan magnetisasi. Hasil analisis kurva histerisis kemudian menjadi dasar untuk membuat kesimpulan. Metode penelitian yang dilakukan diawali dengan studi pustaka dari berbagai sumber berupa buku, jurnal ilmiah, skripsi dan tesis. Program simulasi mikromagnetik yang digunakan dalam penelitian ini adalah OOMMF. Program lain yang digunakan adalah Notepad++, Origin, dan MayaVi. File input yang dimasukkan pada program OOMMF berupa script dengan format .MIF. File tersebut disusun dalam program Notepad++ kemudian dilakukan running simulasi. Simulasi mikromagnetik dilakukan dengan memvariasikan sudut θ = 0o, 30o, 45o, 60o dan 90o serta variasi geometri yaitu berbentuk nanocube pada ukuran 5 nm dan 20 nm. Hasil dari simulasi yang digunakan pada pembentukan kurva histerisis adalah magnetisasi (M) dan medan magnet luar (H). Hasil yang diperoleh berdasarkan simulasi yang telah dilakukan adalah variasi sudut dan geometri berpengaruh pada medan koersivitas yang terbentuk. Nilai magnetisasi tertinggi berada pada kurva histerisis dengan pengaruh sudut 0o pada kedua variasi geometri. Kemudian saat diaplikasikan variasi sudut 30o, 45o, 60o dan 90o nilai magnetisasi semakin menurun hingga mencapai nol. Hasil ini terjadi karena kurva histerisis pada sudut diatas 0o telah mengalami perubahan bentuk dari persegi menjadi kurva menyerupai huruf S atau semakin kecil medan koersivitasnya sehingga tidak dapat terdeteksi medan nukleasinya sesuai dengan model Stoner-Wohlfarth. Proses magnetisasi dan pembalikan magnetisasinya terjadi sebagian reversibel dan sebagian irreversibel