Spinwellenanregung in magnetischen Nanohybridstrukturen (31,8 ...

Kapitel 1
Einleitung
Magnetische Phänomene in kleinen Strukturen rückten in den vergangenen Jahren nicht zuletzt
durch die Verleihung des Nobelpreises 2007 an Albert Fert und Peter Grünberg für ihre
Verdienste um die Entdeckung des Riesenmagnetowiderstandes [1–3] in den Mittelpunkt des
öffentlichen Interesses. Auf wissenschaftlicher Ebene wurden weitere Durchbrüche erreicht,
die zu technologischen Anwendungen führen können, sei es zum Beispiel auf dem Gebiet
der sogenannten Heusler-Legierungen mit ihrer bis zu 100-prozentigen Spinpolarisation [4,5]
oder durch neue Techniken der Magnetisierungsumkehr wie das mikrowellenassistierte Schalten
[6, 7].
Doch auch im Bereich der Spinwellen konnten neue Erkenntnisse gewonnen werden, von der
Ausbildung von Spinwellenkaustiken in YIG 1 [8] über die Bose-Einstein-Kondensation von
Magnonen [9,10] bis hin zu Spinwellenuntersuchungen in technologisch relevanteren, magnetischen
Nanostrukturen aus Ni 81 Fe 19 (Permalloy) [11,12]. Letztere sind speziell für das vielversprechende
Gebiet der Spintronik von Interesse, einer Technologie, die anstelle der Ladung
den Spin des Elektrons als Informationsträger ausnutzt [13, 14]. So könnten beispielsweise
logische Gatter und ähnliche elektronische Bauelemente zur Verarbeitung und Speicherung
von Daten auf Basis von Spinwellen oder Domänenwänden realisiert werden [15–17].
In diesem Zusammenhang ist die Erforschung technologisch ausgereifter Mechanismen zur
Anregung propagierender Spinwellen, die als Manipulationswerkzeug solcher magnetischen
Nanostrukturen oder als Informationseinheit selbst dienen können, von größter Wichtigkeit.
In der Vergangenheit wurden dafür bereits unterschiedliche Konzepte entwickelt, wie zum
Beispiel der Einsatz diverser Antennenstrukturen [18], gezielte Umklappprozesse magnetischer
Vortizes [19] und die magnetfeldinduzierte Oszillation von Domänenwänden [20]. Um
propagierende Spinwellen mit einem nichtverschwindenden Wellenvektor erzeugen zu können,
muss man in der Lage sein, die Magnetisierung eines geeigneten ferromagnetischen
1 Yttrium iron garnet
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