Spinwellenanregung in magnetischen Nanohybridstrukturen (31,8 ...

Anregung von Spinwellen durch die Hybridstruktur
Aus diesem Grund wurden im späteren Verlauf dieser Arbeit auch Proben mit Au-Elementen
hergestellt und vermessen. REM-Aufnahmen von Au-Inseln verschiedener Geometrie auf
einer dieser Proben sind in Abbildung 4.19 dargestellt.
4.1.9 µBLS-Messungen der Hybridstruktur
Im Folgenden werden die Auswertungen der Messungen zur experimentellen Verifizierung
der Simulationsergebnisse präsentiert. Bei den Proben, von denen die in dieser Arbeit vorgestellten
Messergebnisse stammen, handelt es sich zum einen um eine Probe vom Typ 1 mit
47 nm dickem Ni 81 Fe 19 und 20 nm dicken Cu-Elementen und zum anderen um eine Probe
vom Typ 2 mit 10 nm dickem Ni 81 Fe 19 und 40 nm dicken Au-Inseln. Die Hybridstrukturen
beider Proben sind nur einseitig mit nichtmagnetischen Elementen strukturiert.
In den Graphen dieses Abschnitts wird eine Codierung verwendet, welche aussagen soll, auf
welcher Hybridstruktur der Probe die jeweilige Messung aufgenommen wurde. Sie besteht
aus der Angabe der Breite des betreffenden Ni 81 Fe 19 -Streifens und der Länge bzw. Periodizität
der jeweils auf ihn aufgebrachten Cu- oder Au-Inseln. So bezeichnet z.B. der Ausdruck
800nmStr400nmCu den 800 nm breiten Ni 81 Fe 19 -Streifen mit 400 nm langen Cu-Elementen.
Um den Einfluss verschiedener Cu-Insellängen auf die Anregungsspektren bei sonst unveränderter
Streifengeometrie zu untersuchen wurden zunächst Vergleichsmessungen an Ni 81 Fe 19 -
Streifen (47 nm Dicke, 800 nm Breite) mit unterschiedlich langen Cu-Inseln auf einer Probe
vom Typ 1, d.h. ohne Referenzstreifen, durchgeführt. Variiert man nämlich den durch die
Cu-Inseln aufmodulierten Wellenvektor und damit die Frequenz der erzeugten Magnonen,
sollte sich diese Änderung durch wandernde Peaks in den Anregungsspektren bemerkbar
machen. Bei den Messungen handelt es sich um RF-Sweeps, bei denen die Intensität des
BLS-Signals in Abhängigkeit von der Frequenz eines an die Hybridstrukturen angelegten
Mikrowellenstroms jeweils von 4 bis 16 GHz bei einer Schrittweite von 100 MHz gemessen
wurde. In dieser Region sind laut der Dispersionsrelation effiziente Anregungen durch die
Hybridstruktur zu erwarten. Die in Abb. 4.20 dargestellten Ergebnisse zeigen das integrierte
BLS-Signal, d.h. die aufsummierte Zählrate des Photodetektors der µBLS für eine definierte
ROI 6 , aufgetragen über der RF-Frequenz des Mikrowellengenerators. Trifft diese Anregungsfrequenz
eine Resonanz des magnetischen Systems so erhöht sich die Anzahl der detektierten
Photonen, d.h. im Graphen wird ein Peak sichtbar. Abbildung 4.20 (a) bis (d) zeigt vier der
oben beschriebenen Sweeps bei jeweils gleicher Ni 81 Fe 19 -Streifenbreite und verschieden langen
Cu-Elementen. Es ist jedoch zu erkennen, dass alle vier Cu-Insellängen qualitativ das
gleiche Spektrum ergeben. Dies lässt den Schluss zu, dass keiner der beobachteten Peaks
6 Region of interest – in diesem Fall ein Frequenzband im BLS-Spektrum, das dem Anregungsband entspricht
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