Spinwellenanregung in magnetischen Nanohybridstrukturen (31,8 ...

Mediums räumlich inhomogen zu manipulieren. Ziel dieser Arbeit war es, die Anregung von
propagierenden Spinwellen in Hybridstrukturen, das heißt Strukturen, die sich aus einem magnetischen
und einem nichtmagnetischen Material zusammensetzen, zu untersuchen. Dabei
wird das nichtmagnetische Material periodisch auf einem Streifen magnetischen Materials
aufgebracht und ein Strom durch die gesamte Struktur geschickt. Bedingt durch den geringeren
Widerstand des nichtmagnetischen Materials wird die Stromführung im Inneren der
Struktur periodisch verändert und erzeugt auf diese Weise ein räumlich inhomogenes Magnetfeld,
das zur Modulation der Phasenfronten einer propagierenden Spinwelle im magnetischen
Streifen benutzt wird.
Nachdem das Magnetisierungsverhalten bei dieser Art der Anregung mittels mikromagnetischer
Simulationen und Brillouin-Lichtstreu-Spektroskopie (BLS) untersucht worden war,
konnte ausgehend von diesen ersten Ergebnissen auf einen weitereren, alternativen Ansatz
zur Spinwellenerzeugung geschlossen werden, die sogenannte T-Geometrie. In dieser Anordnung
werden auf eine ganz andere Weise durch externe Anregung einzelner Bereiche einer
Domänenwand die Phasenfronten einer Spinwelle in einen ferromagnetischen Streifen „injiziert“.
Sowohl das in dieser Arbeit beschriebene Konzept der Ni 81 Fe 19 -Hybridstrukturen als auch
das der T-Geometrie bieten zudem die Möglichkeit, durch geometrische Variation der Strukturen
den zu erzeugenden Spinwellen den gewünschten Wellenvektor „aufzumodulieren“ und
somit eine wesentliche Eigenschaft der Welle extern vorzugeben.
In Kapitel 2 dieser Arbeit werden zunächst die theoretischen Grundlagen des Magnetismus,
der Magnetisierungsdynamik sowie der Domänenwandtheorie erläutert. Es folgen die experimentellen
Methoden in Kapitel 3. Hierbei wird speziell auf die theoretischen Grundzüge
und Implementierungen der mikromagnetischen Simulationsrechnung sowie die verwendete
experimentelle Untersuchungsmethode der Brillouin-Lichtstreu-Spektroskopie eingegangen.
Für die Simulationen wurde der „LLG - Micromagnetic Simulator “ verwendet. Ein Vergleich
mit dem frei verfügbaren Standardprogramm für mikromagnetische Simulationen,
„OOMMF “, welcher ebenfalls in Kapitel 3 zu finden ist, erläutert, weshalb die Wahl der
Software dennoch auf das kommerziell erhältliche LLG gefallen ist.
Kapitel 4 befasst sich mit den Ergebnissen der durchgeführten Simulationen, einem kurzen
Abschnitt zur Herstellung der realen verwendeten Proben sowie den durchgeführten
BLS-Messungen auf Hybrid- und T-Strukturen. Abschließend wird in Kapitel 5 eine Zusammenfassung
der gesammelten Erkenntnisse und ein Ausblick auf zukünftige Untersuchungen
gegeben.
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