Spinwellenanregung in magnetischen Nanohybridstrukturen (31,8 ...

Alternativer Ansatz zur Spinwellen-Anregung: die T-Geometrie
9
8
n = 1
w = 200 nm
w = 300 nm
w = 400 nm
Frequenz [GHz]
7
6
5
4
0 1 2 3 4 5 6
5 -1
kx-Vektor [10 cm ]
/k
200 nm :
300 nm :
400 nm :
3,0 %
1,5 %
0,2 %
Abbildung 4.30: Dispersionsrelationen für Seitenarme verschiedener Breite
(w = 200, 300, 400 nm) und Quantisierungsnummer n ⊥ =1 im Vergleich. Die
markierten Frequenzen und Wellenvektoren sind unterhalb des Graphen aufgeführt
und mit den Simulationsdaten verglichen.
bestimmt wurden, findet sich unterhalb des Graphen in Abbildung 4.30. Sie zeigt eine gute
Übereinstimmung zwischen Theorie und Simulation. Nun ist auch verständlich, warum gerade
diese Frequenzen und Wellenvektoren die stärkste Abstrahlung der T-Struktur in den
Seitenarm zur Folge haben. Die Effizienz, mit der eine Spinwelle angeregt werden kann, ist
umso höher, je näher ihre Frequenz der FMR bzw. k=0 -Frequenz für die jeweilige Geometrie
des magnetischen Mediums liegt [97]. Es ist dabei vermutlich auf den Mechanismus der
schwingenden Domänenwandbereiche zurückzuführen, dass nicht die resonante k x =0 -Mode
als Anregung den Seitenarm dominiert, sondern die Spinwelle endlicher Wellenlänge bei gleicher
Frequenz.
Es handelt sich nämlich beim Prozess der Abstrahlung nicht um eine Schwingung der Domänenwand
als Ganzes sondern nur ihrer einzelnen Teilbereiche gegeneinander. Simulationen
mit einer Anregung durch einen magnetischen Feldpuls ergaben, dass bei den gezeigten Geometrien
der T-Stücke die Resonanzfrequenzen der jeweiligen Domänenwand unter einem GHz
liegen [98]. Das Anlegen eines Mikrowellenstroms dieser Frequenz bewirkt nur ein langsames
Oszillieren der gesamten Wand, es findet jedoch keinerlei Spinwellen-Abstrahlung statt.
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