Spinwellenanregung in magnetischen Nanohybridstrukturen (31,8 ...

Anregung von Spinwellen durch die Hybridstruktur
des Verlustes an spektralem Auflösungsvermögen ∆f aus, da gilt: ∆f ∼ 1/T .
Zum Vergleich mit den numerischen Ergebnissen der LLG-Simulationen werden die theoretischen
Dispersionsrelationen aus [81] herangezogen. Hierbei wurden zusätzlich eine effektive
Streifenbreite aufgrund nicht vollständig gepinnter Randspins [46] sowie Quantisierungseffekte
infolge der endlichen Streifenbreite in den Berechnungen berücksichtigt. Die Dispersionsrelation
der niedrigsten Mode dieser Quantisierung (n=1) sowie einiger höherer Moden mit
gerader Modenzahl sind in Abb. 4.11 dargestellt. Es zeigt sich, dass die im FFT-Spektrum in
Abbildung 4.10 bestimmten Frequenzen für die k x =0 -Moden innerhalb von 0,3 GHz mit den
Ergebnissen der Dispersionsrelation für n=2, 4, 6, 8 übereinstimmen. Die Kurven können
dazu benutzt werden, um die für die jeweilige Cu-Element-Geometrie gültige Resonanzfrequenz
zu bestimmen. Die Cu-Elemente regen Spinwellen über ihre gesamte Breite mit einem
einzigen Wellenbauch in y-Richtung an, daher ist der entsprechende Ast der Dispersionsrelation
als n=1 zu wählen.
Der Wellenvektor für eine Cu-Insel-Länge von 50 nm berechnet sich zu 6,28 · 10 5 cm −1 und ist
auf dem besagten Ast einer Frequenz von 8,65 GHz zugeordnet (s. Abbildung 4.11). Diese
Frequenz wurde fortan bei gleichbleibender Cu-Element-Geometrie zur cw-Anregung benutzt.
4.1.7 Alternative Kontaktierung der Hybridstruktur
Abbildung 4.11 zeigt, wie nahe in diesem Fall die gewählte Resonanzfrequenz der Cu-
Elemente der Anregungsfrequenz der k x =0 -Mode für n=1 kommt. Die bisherige Kontaktierung
der Hybridstruktur über die Stirnflächen und der damit einhergehende Stromfluss
im Ni 81 Fe 19 -Streifen abseits der Cu-Elemente hat also praktisch immer eine Anregung dieser
k x =0 -Mode zur Folge. Es wäre demnach wünschenswert, den Bereich, der vom Strom
durchflossen und auf diese Weise direkt angeregt wird, zu minimieren, ohne dabei das Funktionsprinzip
der Hybridstruktur zu beeinträchtigen.
Dies gelingt auf einfache Weise, wenn die Kontaktierungen der Hybridstruktur so nahe
wie möglich an die Cu-Elemente herangebracht werden wie es Abbildung 4.12 (a) schematisch
darstellt. Die entsprechende von LLG berechnete Stromverteilung für die alternative
Kontaktierung ist in Abbildung 4.12 (b) mittels einer farbkodierten Komponentendarstellung
gezeigt. Wie den Simulationsdaten zu entnehmen ist, fließt in den Randbereichen des
Ni 81 Fe 19 -Streifens praktisch kein Strom mehr, während die Stromführung im Bereich der
Cu-Elemente derjenigen bei Kontaktierung über die Stirnflächen des Streifens (Abb. 4.3)
entspricht. Lediglich an den Eintritts- und Austrittspunkten existieren y-Komponenten des
Stroms, die jedoch die Hybridstruktur in ihrer Funktion nicht beeinflussen. Eine im Zentrum
der Cu-Elemente erzeugte Spinwelle sollte also in das stromfreie Gebiet außerhalb der
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