Schon seit vielen Jahrhunderten begeistern sich die Menschen für Magnetismus und dessen vielseitige Anwendungen in Wissenschaft und Technik. Eines der Teilgebiete, die Magnonik, beschäftigt sich dabei mit der Erzeugung und Manipulation von Quasi-Teilchen namens Magnonen, welche in Materialien mit magnetischer Ordnung häufig in Form von Spinwellen auftreten. Diese weisen sowohl interessante fundamentalphysikalische als auch technologische Aspekte auf. So erlauben es Magnonen Information ohne tatsächliche Elektronenbewegung, sondern nur durch Präzession magnetischer Momente zu übertragen. Im Rahmen dieser Dissertation wurden Spinwellen mit Hilfe von zeitaufgelöster Röntgenmikroskopie untersucht. Durch elementspezifischen und quantitativen Kontrast können Magnonen dabei auf den Größenskalen der fundamentalen physikalischen Wechselwirkungen untersucht werden. Dies erlaubt es nicht nur magnonische Bauteile direkt im Betrieb abzubilden, sondern vertieft darüber hinaus das Verständnis der physikalischen Wechselwirkungen auf der Nanoskala.
- 181 Seiten
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Information
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9783736976610
Auflage
1Inhaltsverzeichnis
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Kurzzusammenfassung
- Abstract
- I Einleitung
- II Grundlagen
- 1 Theoretische Grundlagen
- 1.1 Magnetostatik
- 1.2 Magnetische Ladungen
- 1.3 Anisotropie
- 1.4 Bloch- und Néeldomänenwände
- 1.5 Bandmagnetismus
- 1.6 Spinwellen
- 1.7 First-Order Reversal Curves
- 2 Experimentelle Grundlagen
- 2.1 Magnetooptischer Kerr-Effekt
- 2.2 Röntgenzirkulardichroismus
- 2.3 XMCD-Summenregeln
- 2.4 Ferromagnetische Resonanz
- 2.5 SQUID Magnetometrie
- 3 Methodik
- 3.1 Probenpräparation
- 3.2 Rasterröntgenmikroskopie
- 3.3 Magnetooptische Kerr-Mikroskopie
- 3.4 SQUID-Magnetometer
- 3.5 Ferromagnetische Resonanz Messung
- 3.6 Mikromagnetische Simulationen
- III Ergebnisse und Diskussion
- 4 gFORC: Eine GPU beschleunigte FORC Auswertungssoftware
- 4.1 Berechnungsalgorithmus
- 4.2 Fourier Algorithmus
- 4.3 Vergleich der Glättungsfaktoren
- 4.4 Experimentelle Verifikation
- 4.5 Verhalten unter großem Rauschen
- 4.6 Erschließung neuer Möglichkeiten
- 4.7 Zusammenfassung
- 5 HiB: Ein Hochfrequenzbaukastenfür künstlich erzeugte Mikrowellensignale
- 5.1 Software Design
- 5.2 Experimentelle Verifikation
- 5.3 Zusammenfassung
- 6 MIEP: Eine Analyse Software fürzeitaufgelöste Mikroskopie
- 6.1 Software Architektur
- 6.2 Software Interface
- 6.3 Zusammenfassung
- 7 Bestimmung magnonischer Spinwinkelauf der Nanoskala
- 7.1 Verifikation der Dispersionsrelation
- 7.2 XMCD-Spektren von Permalloy
- 7.3 Quantitative Bestimmung des magnonischen Spinwinkels
- 7.4 Zusammenfassung
- 8 Phasenaufgelöste Beobachtungvon Spinwellenmoden in Antidotgittern
- 8.1 Brechung der Symmetrie
- 8.2 Asymmetrische Kantenmoden
- 8.3 Zusammenfassung
- 9 Magnonische Frequenzvervielfachungin nanostrukturierten Antidotgittern
- 9.1 Magnonische Frequenzvervielfachung
- 9.2 Konversionseffizienz im Frequenzraum
- 9.3 Anregungsfeldabhängigkeit
- 9.4 Optimierung geometrischer Parameter
- 9.5 Zusammenfassung
- 10 Ein Bausatz für Magnonenoptik: Emission und Konversion kurzer Spinwellen
- 10.1 Messung der Isofrequenzkontur
- 10.2 Spinwellen Konverter und Emitter
- 10.3 Zusammenfassung
- IV Zusammenfassung
- Literaturverzeichnis
- Danksagung
- Eidesstattliche Erklärung
- Wissenschaftlicher Werdegang
- Publikationsliste
- Konferenzbeiträge