Spinwellenanregung in magnetischen Nanohybridstrukturen (31,8 ...

Anregung von Spinwellen durch die Hybridstruktur
a)
I out
I
DC
b)
I in
X-Komponente Y-Komponente Z-Komponente
t
Layer 3
Layer 2
Layer 1
y
x
Abbildung 4.12: (a) Schematische Darstellung der Stromverteilung bei alternativer Kontaktierung.
Angedeutet sind die Zellen im Ni 81 Fe 19 -Streifen, die in LLG als Ein- bzw.
Austrittszellen des elektrischen Stroms definiert wurden. In (b) ist die dazu von LLG
berechnete Stromverteilung innerhalb der blauen Linien aus (a) gezeigt.
Kontaktierung propagieren und sich dort ungestört ausbreiten können, ohne durch direkt angeregte
k x =0 -Moden überlagert zu werden. Es wurden Simulationen durchgeführt, um diese
Art der Kontakierung zu testen. Dabei wurden jeweils 5 Zellen an den beiden Außenseiten
des Ni 81 Fe 19 -Streifens als Eintritts- bzw. Austrittszellen des elektrischen Stroms definiert
(s. Abb. 4.12 (a)). Anschließend wurde die Hybridstruktur mit einem Mikrowellenstrom angeregt,
dessen Frequenz der in Abschnitt 4.1.6 erwähnten Resonanzfrequenz der Cu-Elemente
(8,65 GHz) entspricht.
Abbildung 4.13 (b) stellt eine Momentaufnahme der resultierenden cw-Abstrahlung von Spinwellen
aus dem Bereich der Cu-Elemente hinaus in Form einer farbkodierten Verteilung der
Magnetisierungsrichtung dar (erhalten aus LLG). Ein kontinuierlicher Spinwellenzug ist zum
rechten Ende des Ni 81 Fe 19 -Streifens propagiert, seine Phasenfronten sind dabei homogen in
y-Richtung, sie werden jedoch schwach von einer stehenden k x =0 -Mode mit drei Bäuchen
überlagert. Sichtbar machen kann man diese, indem man die entsprechenden Außenbereiche
des Ni 81 Fe 19 -Streifens zu einem Zeitpunkt betrachtet, an dem der viel stärkere Wellenzug
dieses Gebiet noch nicht erreicht hat. Abbildung 4.13 (c) zeigt farbkodierte Verteilungen der
z-Komponente der Magnetisierung für einen solchen Außenbereich zu den entsprechenden
Zeitpunkten vor Eintreffen des Spinwellenzugs aus dem Gebiet der Cu-Elemente. Darin ist
eine stehende Mode mit der Modennummer n=3 in y-Richtung zu erkennen. Als Vergleich
hierzu dienen die Abbildungen 4.13 (d) und (e): Sie zeigen die gleichen Graphen für einen
Ni 81 Fe 19 -Streifen, der über die Stirnflächen kontaktiert ist. Die unterschiedliche Form am
linken Streifenabschluss ist hierbei irrelevant. In Abb. 4.13 (d) ist deutlich der Knoten der
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