Ultraschnelles Vortexkernschalten
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Ultraschnelles Vortexkernschalten

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Ultraschnelles Vortexkernschalten

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About this book

Der magnetische Vortex ist der einfachste, nicht-triviale Grundzustand in ferromagnetischen Mikro- und Nanostrukturen, was ihn zu einem interessanten Studienobjekt fĂŒr grundlagenphysikalische Untersuchungen macht. ZusĂ€tzlich wird der Vortex neben möglichen Spintronikanwendungen auch im Kontext magnetischer Speichermedien diskutiert, seit experimentell gezeigt wurde, dass seine KernpolaritĂ€t durch magnetische Hochfrequenzfelder umgeschaltet werden kann. In dieser Arbeit wird eine Möglichkeit entwickelt, die PolaritĂ€t des Vortexkerns mit sub-100 ps magnetischen Pulsen kontrolliert zu schalten, was ein Schreiben des Zustandes mit deutlich höheren Taktraten ermöglichen wĂŒrde als dies in aktuellen Computern ĂŒblich ist. Der Umschaltvorgang wird experimentell mit Hilfe zeitaufgelöster Röntgenmikroskopie abgebildet und durch mikromagnetische Simulationen weiter untersucht. Hierbei werden vor allem die Rolle magnetostatischer Spinwellen und der Einfluss von bisher nicht berĂŒcksichtigten höheren Gyromoden diskutiert. In diesem Zusammenhang werden die dynamischen Eigenmoden mit Hilfe von dreidimensionalen mikromagnetischen Simulationen untersucht und wesentliche Unterschiede gegenĂŒber den bisher ĂŒblichen zweidimensionalen Betrachtungen vorgestellt. Schließlich wird eine Technik entwickelt, um mit Hilfe magnetischer Tunnelelemente die VortexkernpolaritĂ€t elektrisch auszulesen und Vortexdynamik im Labor zu betreiben.

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Information

Publisher
Cuvillier Verlag
Year
2016
Print ISBN
9783736991576
eBook ISBN
9783736981577
Edition
1

Table of contents

  1. Inhaltsverzeichnis
  2. Summary
  3. AbkĂŒrzungsverzeichnis
  4. KAPITEL 1 Einleitung
  5. Teil I Theoretische Grundlagen
  6. KAPITEL 2 Theorie des Mikromagnetismus
  7. KAPITEL 3 Magnetische Mikrostrukturen und Vortizes
  8. KAPITEL 4 Dynamische Anregungsmoden in Vortexstrukturen und Vortexkerninversion
  9. Teil II Verwendete Techniken und Methoden
  10. KAPITEL 5 Röntgenmikroskopie
  11. KAPITEL 6 Zeitaufgelöste Röntgenmikroskopie
  12. KAPITEL 7 PrÀparation und Charakterisierung der Vortexproben
  13. KAPITEL 8 Mikromagnetische Simulationen
  14. KAPITEL 9 Experimentelle Bestimmung der magnetischen Materialparameter einer Vortexstruktur
  15. Teil III Experimente zum schnellen, gepulsten Vortexkernschalten
  16. KAPITEL 10 Vortexkernschalten durch quasi-resonante, gepulste Anregung: Gyromode
  17. KAPITEL 11 Vortexkernschalten durch sub-100 ps Pulse: Spinwellenbegleitetes, unidirektionales Vortexkernschalten
  18. Teil IV Der Vortex und sein Kern in dreidimensionaler Betrachtung
  19. KAPITEL 12 Profil des Vortexkerns
  20. KAPITEL 13 Dreidimensionale Aspekte zur Vortexkerninversion
  21. KAPITEL 14 (Flexo-) Gyromoden höherer Ordnung
  22. Teil V Vortexdynamik mitmagnetischen Tunnelelementen
  23. KAPITEL 15 Magnetische Tunnelelemente (MTJ)
  24. KAPITEL 16 MTJ-Experimente an Vortex Proben
  25. KAPITEL 17 Zusammenfassung
  26. Teil VI Anhang
  27. ANHANG A Zur Landau-Lifschitz-Gilbert Gleichung
  28. ANHANG B Interne Funktionsweise des FPGA
  29. ANHANG C PrĂ€paration von Lamellen fĂŒr TEM-Messungen
  30. ANHANG D Messung von Strukturen unterhalb der Rayleigh Auflösung
  31. ANHANG E Weitere Betrachtungen zur Hybridisierung von G0 und G1
  32. Literaturverzeichnis
  33. Abbildungsverzeichnis mit Quellenangaben
  34. Liste der Veröffentlichungen