Untersuchung der Modenkopplung in magnetischen Ringen anhand ...

Quantisierte Spinwellen in komplexen Strukturen
Abbildung 2.4 Zur Quantisierung von Spinwellen durch ein inhomogenes Feld. Dargestellt
ist die Dispersion für verschiedene Magnetfelder in der MSBVW-Geometrie eines senkrecht
zur langen Achse magnetisierten Permalloy-Streifens der Länge L = 500 µm und Breite
w = 1 µm. Durch die Schnittpunkte der Linie konstanter Frequenz mit den Dispersionsrelationen
kann der erlaubte Wellenvektorbereich einer Spinwelle ermittelt werden. Die räumliche
Lokalisation der Spinwelle kann aus dem Einschub abgelesen werden. Hier ist das Profil des
internen Feldes entlang der Streifenbreite dargestellt. Quelle: [31].
2.5 Quantisierte Spinwellen in komplexen Strukturen
Die Quantisierung der Energie aufgrund der räumlichen Einschränkung von Spinwellen kann
auch in komplexeren Strukturen nachgewiesen werden. Im folgenden werden die Eigenmo-
den für dünne magnetische Scheiben sowie das vielfältige Eigenmodenspektrum von magne-
tischen Ringstrukturen beschrieben.
2.5.1 Mikroskopische magnetische Kreisscheiben
Für einen dünnen ferromagnetischen Streifen ist die totale Energie des Systems minimal,
wenn der Streifen entlang seiner langen Achse magnetisiert ist. Dann werden Entmagnetisie-
rungs- und Austauschenergie minimiert. Ohne ein von außen angelegtes Feld wird die Ma-
gnetisierung sich also in diesem Grundzustand ausrichten. Für den Fall einer Kreisscheibe
gibt es keine Konfiguration, in der sowohl das Entmagnetisierungsfeld als auch das Aus-
tauschfeld minimiert sind. Die Magnetisierung wird sich hier so einstellen, dass die Summe
von Austausch- und Entmagnetisierungsenergie, also die totale Energie des Systems, mini-
miert wird. Dies kann jedoch für unterschiedliche Verhältnisse von Durchmesser zu Dicke der
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