Spinwellenanregung in magnetischen Nanohybridstrukturen (31,8 ...

Kapitel 2
Theoretische Grundlagen
In diesem Kapitel werden die für das Verständnis der numerischen und experimentellen Ergebnisse
nötigen theoretischen Grundlagen vorgestellt. Nach einer Einführung in die Grundbegriffe
des Ferromagnetismus folgt eine kurze Herleitung der Landau-Lifschitz- und Gilbert-Gleichung
als Fundamentalgleichung der Magnetisierungsdynamik. Anschließend wird
auf die Entstehung und Charakterisierung von Spinwellen eingegangen. Den Abschluss des
Kapitels bildet eine Einführung in die Theorie der Domänenwände, da hierauf der Anregungsmechanismus
der in Kapitel 4 untersuchten T-Struktur basiert. Allgemeine Überblicke
über die Theorie des Ferromagnetismus finden sich in [21–23].
Diese Arbeit ist im cgs-System verfasst. Eine Umrechung ins SI-Einheitensystemen findet
sich beispielsweise in [24].
2.1 Ferromagnetismus
In ferromagnetischen Materialien koppeln die magnetischen Momente aufgrund der im Folgenden
beschriebenen Wechselwirkungen miteinander und richten sich zueinander parallel
aus. Charakteristisch ist das Auftreten dieser Ordnung unterhalb einer materialspezifischen
Temperatur, der sogenannten Curie-Temperatur. Als wesentliche Wechselwirkungen treten
die Austausch-Wechselwirkung, die dipolare oder magnetostatische Wechselwirkung sowie
Anisotropie-Wechselwirkungen auf.
2.1.1 Austauschwechselwirkung
Die Austauschwechselwirkung ist ein Phänomen, das sich nur rein quantenmechanisch erklären
lässt. Elektronen sind Fermi-Teilchen und ihre Gesamtwellenfunktion muss daher dem
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