Spinwellenanregung in magnetischen Nanohybridstrukturen (31,8 ...

Domänenwände
2.4.4 Gleichgewichtskonfigurationen der Magnetisierung
in dünnen Streifen
In erster Näherung können die Remanenz-Zustände der Magnetisierung von dünnen Streifen
als homogen entlang einer der beiden Richtungen der Längsachse des Streifens angesehen
werden. Dies macht ferromagnetische Streifen und ähnliche Strukturen zu einem potentiellen
Kandidaten für eine binäre Einheit in der magnetischen Datenspeicherung. Genaugenommen
ist jedoch die Vorstellung eines Dünnschicht-Elements mit vollständig homogener Magnetisierung
falsch. Sie kann aufgrund der in Abschnitt (2.1.3) beschriebenen Formanisotropie
nur für ein ellipsoides Partikel realisiert werden [21]. Daher muss ein zweidimensionales
Dünnschicht-Element, das im besten Fall elliptisch sein kann, um die Streufeldeffekte zu
minimieren, an den entsprechenden Stellen Inhomogenitäten in der Magnetisierung aufweisen.
Im Spezialfall rechteckiger Dünnschicht-Elemente treten diese in Form von sogenannten
Abschlussdomänen in Erscheinung. Abbildung (2.8) zeigt Schemata von drei der möglichen
Remanenz-Zustände für dünne weichmagnetische Streifen: Den S-Zustand, den C-Zustand
und den Flower-Zustand.
a)
b)
c)
S-Zustand
C-Zustand
Flower-Zustand
Abbildung 2.8: Schematische Übersicht möglicher Remanenz-Zustände in dünnen weichmagnetischen
Streifen. S-Zustand (a), C-Zustand (b) und Flower-Zustand (c) weisen alle
eine inhomogene Magnetisierung auf. Dies geschieht, um zu große Streufelder zu vermeiden.
Grund für die Ausbildung von Abschlussdomänen ist der Versuch des Systems, die magnetischen
Oberflächenladungen σ M = m · n zu minimieren. Eine teilweise Ausrichtung der
Mag netisierung mit den schmalen Enden des Streifens wie im Fall des S- oder C-Zustandes
führt bereits zu einer signifikanten Reduzierung der Oberflächenladungen an den Enden
des Streifens während die Magnetisierung im restlichen Teil der Struktur im Wesentlichen
homogen ist, damit die Austauschenergie klein bleibt. Die genaue Form eines Dünnschicht-
Elements kann großen Einfluss auf die Ausbildung von Abschlussdomänen haben, wie in
Kapitel 4 am Beispiel von Ni 81 Fe 19 -Streifen gezeigt wird.
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