Rozprawa dotyczy badania własności strukturalnych i magnetycznych szeroko pojętych sieci nanoskopowych drutów magnetycznych. Została podzielona na dwie główne części.
W części teoretycznej rozważane struktury obejmują sieci złożone (bezskalowe i eksponencjalne) z oddziaływaniem antyferromagnetycznym, a także dwuwymiarowe układy drutów magnetycznych z dalekozasięgowym oddziaływaniem dipolowym, rozmieszczonych losowo w kierunku zewnętrznego pola magnetycznego oraz prostopadle do niego.
Część doświadczalna przedstawia wyniki pomiarów przeprowadzonych dla pojedynczych amorficznych bistabilnych mikrodrutów (Fe75B15S10) oraz ich układów, a także dla tablic nanodrutów (Fe100-x Cox) o różnych długościach, średnicach oraz składach chemicznych.
Z pracy zostały wyciągnięte między innymi następujące wnioski:
- Uszkodzenia w sieciach złożonych z oddziaływaniem antyferromagnetycznych mogą się rozprzestrzeniać w całej sieci.
- Dla dwuwymiarowych układów nanodrutów z oddziaływaniem magnetostatycznym otrzymywane pętle histerezy mogą być asymetryczne; warunkiem koniecznym jest występowanie w układzie drutów prostopadłych do kierunku zewnętrznego pola.
- W układach takich występują konfiguracje niemożliwe do odtworzenia w normalnej ewolucji układu (tzw. rajskie ogrody).
- Stwierdzono, że w dwuwymiarowych układach charakteryzujących się niewielkim rozrzutem pól włączeniowych mogą rozchodzić się uszkodzenia wprowadzone na drutach prostopadłych do zewnętrznego pola.
- Pomiary wykonane dla mikro- i nanodrutów wykazały pewne podobieństwa rzeczywistych struktur i układów modelowych.
Structure and properties of networks of nanoscopic magnetic wires
The thesis presents research on structural and magnetic properties of networks of nanoscopic magnetic wires. It is divided into two main parts.
In the theoretical part, two kinds of systems are considered: complex networks (exponential and scale-free ones) with antiferromagnetic interaction, and two-dimensional systems of magnetic wires with long-range dipolar interaction, arranged randomly with parallel and orthogonal direction to the external magnetic field.
The experimental part provides results of measurements for single amorphous bistable microwires (Fe75B15S10) and for different systems of these wires, as well as arrays of nanowires (Fe100-x Cox) with varied lengths, diameters and compositions.
In the thesis the following conclusions are made:
- In the complex networks with antiferromagnetic interactions damages can propagate.
- Hysteresis curves for two-dimensional systems of nanowires with magnetostatic interactions can be asymmetric. Incidence of wires orthogonal to the external field is a necessary condition of this effect. - Artificial configurations which cannot be obtained in normal evolution of
system (called Gardens of Eden) are present in two-dimensional systems of nanowires.
- Damages introduced into orthogonal wires can propagate in systems of nanowires with small dispersion of switching fields of the wires. Measurements of micro- and nanowires display some similarity between the model systems and the real structures.
