Untersuchung der Modenkopplung in magnetischen Ringen anhand ...

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Theoretische Grundlagen und Stand der Forschung 3
2.1 Die Landau-Lifshitz-Gleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 Das effektive Magnetfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.1 Das Entmagnetisierungsfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2.2 Das Austauschfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3 Spinwellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.1 Unendlich ausgedehnter Körper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.2 Dünne Schicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4 Quantisierung von Spinwellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.5 Quantisierte Spinwellen in komplexen Strukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.5.1 Mikroskopische magnetische Kreisscheiben . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.5.2 Mikroskopische magnetische Ringe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3 Experimentelle Grundlagen 21
3.1 Brillouin-Lichtstreuspektroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 Brillouin-Lichtstreumikroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2.1 Versuchsaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.2 Tandem-Fabry-Perot-Interferometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3 Zeitaufgelöste Brillouin-Lichtstreumikroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.4 Softwareentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4 Experimentelle Ergebnisse 38
4.1 Probenaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.2 Das Auftreten der Modenkopplung in kleinen magnetischen Ringen . . . . . . . 42
4.2.1 Einstellen der Kopplungsbedingung über das äußere magnetische Feld . 43
4.2.2 Nachweis der Modenkopplung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.2.3 Mögliche Kopplungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.3 Abhängigkeit der Modenkopplungsstärke vom äußeren Magnetfeld . . . . . . . 57
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