Untersuchung der Modenkopplung in magnetischen Ringen anhand ...

Brillouin-Lichtstreumikroskopie
welche in lateraler Richtung durch Elektromotoren mit einer Genauigkeit von bis zu 10 nm be-
wegt werden kann. Die Steuerung der Probenposition geschieht mit Hilfe eines Computers. Es
ist unabdingbar, während einer Messung, welche bis zu mehreren Stunden dauern kann, die
Position der Probe zu überwachen und gegebenenfalls zu korrigieren. Dazu wird die Probe
zusätzlich von einer Weißlichtquelle beleuchtet und das Bild mit einer CCD-Kamera aufge-
nommen. Eine aktive Stabilisierungssoftware garantiert damit eine Stabilität der Probenposi-
tion über mehrere Tage. Der Beleuchtungsstrahlengang ist in Abb. 3.4 als gelb-grün gestreift
eingezeichnet.
Um die Magnetisierungsdynamik in dünnen magnetischen Schichten bei unterschiedlichen
äußeren Bedingungen testen zu können, sind am Probentisch zwei Spulen angebracht. Ein
Strom durch die Wicklungen der Spulen bewirkt ein statisches, äußeres magnetisches Feld
am Ort der Probe. Weiterhin besteht im Labor die Möglichkeit, die magnetischen Strukturen
einem dynamischen Magnetfeld auszusetzen. Hierzu kann ein Mikrowellenstrom verwendet
werden, falls die Probe mit entsprechenden Antennenstrukturen ausgestattet ist.
3.2.2 Tandem-Fabry-Perot-Interferometrie
Eine präzise und daher weit verbreitete Methode zur Messung von Frequenzdifferenzen zweier
Lichtstrahlen ist die Interferometrie. Dazu gehört unter anderem das Fabry-Perot-Interferome-
ter (FPI). Es besteht im Wesentlichen aus zwei planparallelen Glasplatten, deren einander
zugewandte Flächen mit einer hochreflektierenden Schicht ausgestattet sind. Ein monochro-
matischer Lichtstrahl wird an diesen Spiegelflächen mehrmals hin- und herreflektiert, wobei
hinter dem FPI Vielstrahlinterferenz der dabei transmittierten Teilstrahlen auftritt. Das Trans-
missionsvermögens eines Fabry-Perot-Interferometers mit Plattenabstand d ist bei senkrech-
tem Lichteinfall zur Plattenebene maximal für Wellenlängen λ, welche die Bedingung
λ =
2 d
, n = 0, 1, 2,... (3.9)
n
erfüllen. Somit kann die transmittierte Wellenlänge allein durch den Plattenabstand geregelt
werden.
Soll nun der Frequenzunterschied zweier Lichtstahlen bestimmt werden, so wird der Platten-
abstand d1 zunächst so eingestellt, dass das FPI den ersten Strahl transmittiert. Anschließend
wird ermittelt, um welche Distanz ∆d der Plattenabstand verändert werden muss, bis das FPI
für die Frequenz des zweiten Lichtstrahls in Transmission ist. Die Wellenlänge des zweiten
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