Spinwellenanregung in magnetischen Nanohybridstrukturen (31,8 ...

Alternativer Ansatz zur Spinwellen-Anregung: die T-Geometrie
Bei den Ni 81 Fe 19 -Hybridstrukturen konnte in den Simulationen bereits durch das Anlegen eines
Strompulses ein entsprechender Spinwellen-Puls erzeugt werden. Beim T-Stück hingegen
muss zu Beginn der Anregung noch der transiente Einschwingvorgang der Domänenwandbereiche
berücksichtigt werden. Dieser muss abgeschlossen sein, bevor es zu einer sinusförmigen
Spinwellen-Abstrahlung kommen kann.
Die mikromagnetischen Simulationen zum T-Stück haben ergeben, dass diese Struktur eine
weitere potentielle Möglichkeit darstellt, Spinwellen zu erzeugen, deren Wellenvektor sich
über die Wahl der Probengeometrie (in diesem Fall des Seitenarms) manipulieren lässt. Zudem
konnte in guter Übereinstimmung mit den theoretischen Dispersionsrelationen gezeigt
werden, dass die effizienteste Anregungsfrequenz der abgestrahlten Spinwellen der der k x =0 -
Mode im jeweiligen Seitenarm entspricht.
4.2.2 µBLS-Messungen des T-Stücks
Als Alternativansatz zur Ni 81 Fe 19 -Hybridstruktur wurde zum Ende dieser Diplomarbeit eine
Spinwellen-Anregung mittels eines T-Stücks auch experimentell untersucht. Aufgrund der
fortgeschrittenen Bearbeitungszeit der Arbeit konnte jedoch nur eine einzige Probe mit zwei
Strukturen vom Typ 2, d.h. mit integriertem T-Stück, auf der µBLS vermessen werden.
Es handelt sich um zwei T-Stücke aus 10 nm dickem Ni 81 Fe 19 , die beide über einen 800 nm
breiten Hauptarm verfügen und Seitenarme von 800 bzw. 600 nm Breite besitzen. Aus Zeitgründen
konnte im Wesentlichen nur eine Messreihe an dem T-Stück mit 600 nm breitem
Seitenarm durchgeführt werden, die wie folgt aufgebaut war: Zunächst wurde die Probe
für eine kurze Zeit entlang des Seitenarms mit einem externen Feld von 700 Oe gesättigt.
Dies sollte die Ausbildung einer Domänenwand für die spätere Abstrahlung gewährleisten.
Daraufhin wurden an einer Position auf dem Seitenarm in der Nähe des Kreuzungspunktes
ein RF-Sweep in dem Frequenzband durchgeführt, in dem laut Dispersionsrelation und
Simulation eine Abstrahlung zu erwarten ist (1-12 GHz). Dies diente dazu, die Resonanzen
zu bestimmen, bei denen Magnonen die Strecke von wenigen µm vom Kreuzungspunkt
aus zum µBLS-Fokus im Seitenarm zurücklegen können. Anschließend folgten ortsaufgelöste
Scans auf der Mittelachse des Seitenarms bei kontinuierlicher Anregung durch einen Mikrowellenstrom
mit einer zuvor bestimmten Resonanzfrequenz. So konnte systematisch geprüft
werden, ob gegebenenfalls eine propagierende Spinwelle von der Domänenwand abgestrahlt
wird und sich den Seitenarm entlang ausbreitet. Abbildung 4.31 zeigt einen solchen ortsaufgelösten
Scan von 100 Punkten bei einer zuvor als resonant bestimmten Anregungsfrequenz
von 5,2 GHz und einem extern angelegten Feld von 250 Oe parallel zum Seitenast. Eine Spinwelle
würde aufgrund ihrer Dämpfung in Propagationsrichtung einen exponentiellen Abfall
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