Esta tesis está dedicada a la modelización teórica de dispositivos skirimónicos, en particular pone especial émfasis en la optimización del transporte de skyrmiones en condiciones realistas sin comprometer el rendimiento de la simulación. Se utilizan tres marcos teóricos diferentes: los dos primeros son el conocido modelo micromagnético y la ecuación de Thiele, y el tercero es la ecuación de Fokker-Planck de un skyrmion que se introduce en esta tesis. Las principales contribuciones de esta tesis son: (i) un nuevo conjunto de mallas numéricas que pueden optimizar simulaciones micromagnéticas en algunos escenarios, (ii) el diseño de los rieles skirimónicos, un dispositivo skirimónico que aumenta la velocidad de los skyrmiones un orden de magnitud, (iii) el desarrollo de un enfoque determinista, pero probabilístico, para modelar la dinámica de skyrmiones a temperatura ambiente con un major rendimiento que otros modelos teóricos, y (iv) la incorporación de la granularidad a este enfoque sin aumentar significativamente el costo computacional de las simulaciones, lo que resulta en un modelo que ofrece la mejor relación realismo/rendimiento de todos los métodos actuales en la literatura, según nuestro conocimiento. La metodología introducida en esta tesis representa un avance en la modelización de skyrmiones en condiciones realistas, ya que es eficiente, pero lo suficientemente simple como para ser adoptada por toda la comunidad.
Modelling Nanomagnetic Systems: Towards the Skyrmionic Bit
Castell Queralt, J. (Autor/a). 31 mar 2023
Tesis doctoral