Dynamik von Spintexturen

Cover
Aus: FWI Jahresbericht 2011
Illustration: Katrin Kerbusch

Nanoskalige Spintexturen bilden die Grundeinheit heutiger magnetischer Datenspeicher, insbesondere von Festplatten. Für die Entwicklung zukünftiger Speicher- und Logiksysteme muss den stetig wachsenden Anforderungen hinsichtlich Speicherdichte, Schreib/Lese-Geschwindigkeit sowie Energieffizienz Rechnung getragen werden. Die Erforschung der Magnetisierungsdynamik von nanoskaligen Spintexturen ist dafür -neben der Relevanz für die Grundlagenphysik- von zentraler Bedeutung. Die direkte Abbildung der Dynamik erfolgt mittels synchrotronbasierter Röntgenmikroskopie, womit eine kombinierte Auflösung in der Größenordnung von 10 Nanometern  bzw. 10 Pikosekunden erreicht wird.

 

Forschungsthemen

  • Dynamik ferromagnetischer Spintexturen
  • Spinwirbel in ferromagnetischen Multilagen
  • Wechselwirkung von Spinwellen und Spintexturen

Meldungen

Bloß kleine Wellen schlagen
Pressemitteilung HZDR / MPI-IS vom 27.03.2019

Ein neuer Dreh für die Nanoelektronik
Pressemitteilung des HZDR vom 25.02.2019

Die kurze Welle
HZB-Highlight-Bericht 2016 (p. 38)

Nanomagnetismus im Röntgenlicht
Pressemitteilung des MPI-IS vom 23.03.2017

Eine Mini-Antenne für die Datenverarbeitung von morgen
Pressemitteilung des HZDR vom 19.07.2016

Ionenstrahlen ebnen den Weg zu neuen Ventilen für die Spintronik
Pressemitteilung des HZDR vom 17.02.2014

Magnetwirbel-Antennen für drahtlose Datenwege
Pressemitteilung des HZDR vom 06.05.2013

 

Kooperationen

Jörg Raabe (PSI Villigen, Schweiz)

Markus Weigand (HZB Berlin)

Gisela Schütz (MPI-IS Stuttgart)

Greg Carman (UCLA Los Angeles, USA)

Andrei Slavin (Oakland University, USA)

Pedro Landeros (UTFSM Valparaíso, Chile)

Guido Meier (MPSD Hamburg)

Mi-Young Im (LBNL Berkeley, USA)

Jeffrey McCord (Universität Kiel)



Publikationen

Preprints

  • "Nonreciprocal nano-optics with spin-waves"
    E. Albisetti, S. Tacchi, R. Silvani, G. Scaramuzzi, S. Finizio, S. Wintz, J. Raabe, G. Carlotti, R. Bertacco, E. Riedo, D. Petti
    arXiv:1902.09420.

  • "Nanoscale X-Ray Imaging of Spin Dynamics in Yttrium Iron Garnet"
    J. Förster, S. Wintz, J. Bailey, S. Finizio, E. Josten, D. Meertens, C. Dubs, D. A. Bozhko, H. Stoll, G. Dieterle, N. Träger, J. Raabe, A. N. Slavin, M. Weigand, J. Gräfe, G. Schütz
    arXiv:1903.00498.

  • "Extracting the Dynamic Magnetic Contrast in Time-Resolved X-ray Transmission Microscopy"
    T. Schaffers, T. Feggeler, S. Pile, R. Meckenstock, M. Buchner, D. Spoddig, V. Ney, M. Farle, H. Wende, S. Wintz, M. Weigand, H. Ohldag, K. Ollefs, A. Ney
    arXiv:1905.12497.

  • "Deterministic field-free skyrmion nucleation at a nano-engineered injector device"
    S. Finizio, K. Zeissler, S. Wintz, S. Mayr, T. Weßels, A. J. Huxtable, G. Burnell, C. H. Marrows, J. Raabe
    arXiv:1902.10435.


2019

  • "Emission and propagation of 1D and 2D spin waves with nanoscale wavelengths in anisotropic spin textures"
    V. Sluka, T. Schneider, R. A. Gallardo, A. Kakay, M. Weigand, T. Warnatz, R. Mattheis, A. Roldan-Molina, P. Landeros, V. Tiberkevich, A. Slavin, G. Schütz, A. Erbe, A. Deac, J. Lindner, J. Raabe, J. Fassbender, S. Wintz 
    Nature Nanotech. 14, 328 (2019).

  • "Coherent excitation of heterosymmetric spin waves with ultrashort wavelengths"
    G. Dieterle, J. Förster, H. Stoll, A. S. Semisalova, S. Finizio, A. Gangwar, M. Weigand, M. Noske, M. Fähnle, I. Bykova, J. Gräfe, D. A. Bozhko, H. Yu. Musiienko-Shmarova, V. Tiberkevich, A. N. Slavin, C. H. Back, J. Raabe, G. Schütz, S. Wintz 

    Phys. Rev. Lett. 122, 117202 (2019).
     

  • "High resolution dynamic imaging of the delay- and tilt-free motion of Néel domain walls in perpendicularly magnetized superlattices"
    S. Finizio, S. Wintz, K. Zeissler, A. V. Sadovnikov, S. Mayr, S. A. Nikitov, C. H. Marrows, J. Raabe
    Nano Lett. 19, 375 (2019).

2018

  • "Observation of the out–of–plane magnetization in a mesoscopic ferromagnetic structure superjacent to a superconductor"

    A. K. Suszka, S. Gliga, P. Warnicke, S. Wintz, S. Saha, K. M. Charipar, H. Kim, P. Wohlhüter, E. Kirk, S. Finizio, J. Raabe, J. D. S. Witt, L. J. Heyderman, N. S. Bingham
    Appl. Phys. Lett. 113, 162601 (2018).

  • "Nanoscale spin-wave circuits based on engineered reconfigurable spin-textures"
    E. Albisetti, D. Petti, G. Sala, R. Silvani, S. Tacchi, S. Finizio, S. Wintz, A. Caló, X. Zheng, J. Raabe, E. Riedo, R. Bertacco

    Comms. Phys. 1, 56 (2018).

  • "Thick Permalloy films for the imaging of spin texture dynamics in perpendicularly magnetized systems"
    S. Finizio, S. Wintz, D. Bracher, E. Kirk, A. S. Semisalova, J. Förster, K. Zeissler, T. Weßels, M. Weigand, K. Lenz, A. Kleibert, J. Raabe
    Phys. Rev. B 98, 104415 (2018).

  • "Unexpected field-induced dynamics in magnetostrictive microstructured elements under isotropic strain"
    S. Finizio, S. Wintz, S. Gliga, E. Kirk, A. K. Suszka, P. Wohlhüter, K. Zeissler, J. Raabe

    J. Phys.: Cond. Mater. 30, 314001 (2018).

  • "Origin and Manipulation of Stable Vortex Ground States in Permalloy Nanotubes"
    M. Zimmermann, T. N. G. Meier, F. Dirnberger, A. Kákay, M. Decker, S. Wintz, S. Finizio, E. Josten, J. Raabe, M. Kronseder, D. Bougeard, J. Lindner, C. H. Back
    Nano Lett. 18, 2828 (2018).

  • "Laser-rewritable ferromagnetism at thin film surfaces"
    J. Ehrler, M. He, M. V. Shugaev, N. I. Polushkin, S. Wintz, V. Liersch, S. Cornelius, R. Hübner, K. Potzger, J. Lindner, J. Fassbender, A. A. Ünal, S. Valencia, F. Kronast, L. V. Zhigilei, R. Bali
    ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 15232 (2018).

  • "Tunable geometrical frustration in magnonic vortex crystals"
    C. Behncke, C. F. Adolff, S. Wintz, M. Hänze, B. Schulte, M. Weigand, S. Finizio, J. Raabe, G. Meier
    Sci. Rep. 8, 186 (2018).

2017

  • "Spatially and time-resolved magnetization dynamics driven by spin–orbit torques"
    M. Baumgartner, K. Garello, J. Mendil, C. O. Avci, E. Grimaldi, C. Murer, J. Feng, M. Gabureac, C. Stamm, Y. Acremann, S. Finizio, S. Wintz, J. Raabe, P. Gambardella
    Nature Nanotech. 12, 980 (2017).

  • "Control of the gyration dynamics of magnetic vortices by the magnetoelastic effect"
    S. Finizio, S. Wintz, E. Kirk, A. K. Suszka, S. Gliga, P. Wohlhüter, K. Zeissler, J. Raabe
    Phys. Rev. B 96, 054438 (2017).

2016

  • "Magnetic Vortex Cores as Tunable Spin-Wave Emitters"
    S. Wintz, V. Tiberkevich, M. Weigand, J. Raabe, J. Lindner, A. Erbe, A. Slavin, J. Fassbender
    Nature Nanotech. 11, 948 (2016).

  • "In-situ membrane bending setup for strain-dependent scanning transmission x-ray microscopy investigations"
    S. Finizio, S. Wintz, E. Kirk, J. Raabe
    Rev. Sci. Instrum. 87, 123703 (2016).


2015

  • "Direct Depth- and Lateral- Imaging of Nanoscale Magnets Generated by Ion Impact" 
    F. Röder, G. Hlawacek, S. Wintz, R. Hübner, L. Bischoff, H. Lichte, K. Potzger, J. Lindner, J. Fassbender, R. Bali 
    Sci. Rep. 5, 16786 (2015).


2014

  • "Magnetization Reversal of Disorder-Induced Ferromagnetic Regions in Fe60Al40 Thin Films"
    N. Tahir, R. Gieniusz, A. Maziewski, R. Bali, M. P. Kostylev, S. Wintz, H. Schultheiss, S. Facsko, K. Potzger, J. Lindner, J. Fassbender
    IEEE Trans. Magn. 50, 6101304 (2014).

  • “Exploiting Disorder Induced Ferromagnetism for Printing Discrete Magnetic Patterns in Thin Films”
    R. Bali, S. Wintz, F. Meutzner, R. Huebner, R. Boucher, A. K. Ünal, S. Valencia, A. Neudert, K. Potzger, J. Bauch, F. Kronast, S. Facsko, J. Lindner, J. Fassbender 
    Nano Lett. 14, 435 (2014).

  • “Ion induced compositionally modulated ripples during composite film growth: three-dimensional pattern formation at the nanoscale”
    M. Krause, M. Buljan, A. Mücklich, W. Möller, M. Fritzsche, S. Facsko, R. Heller, M. Zschornack, S. Wintz, J. L. Endrino, C. Baehtz, A. Shalimov, S. Gemming, G. Abrasonis
    Phys. Rev. B 89, 085418 (2014).

2013

  • "Lateral spin transfer torque induced magnetic switching at room temperature demonstrated by x-ray microscopy"
    M. Buhl, A. Erbe, J. Grebing, S. Wintz, J. Raabe, J. Fassbender
    Sci. Rep. 3, 2945 (2013).

  • "Topology and origin of effective spin meron pairs in ferromagnetic multilayer elements"
    S. Wintz, C. Bunce, A. Neudert, M. Körner, T. Strache, M. Buhl, A. Erbe, S. Gemming, J. Raabe, C. Quitmann, J. Fassbender
    Phys. Rev. Lett. 110, 177201 (2013)

  • "Tuning of the nucleation field in nanowires with perpendicular magnetic anisotropy"
    J. Kimling, T. Gerhardt, A. Kobs, A. Vogel, S. Wintz, M.-Y. Im, P. Fischer, H. P. Oepen, U. Merkt, G. Meier 
    J. Appl. Phys. 113, 163902 (2013).

2012

  • "Interlayer coupled spin vortex pairs and their response to external magnetic fields"
    S. Wintz, C. Bunce, A. Banholzer, M. Körner, T. Strache, R. Mattheis, J. Raabe, C. Quitmann, J. Mccord, A. Erbe, J. Fassbender
    Phys. Rev. B 85, 224420 (2012).

  • "Control of vortex pair states by post-deposition interlayer exchange coupling modification"
    S. Wintz, T. Strache, M. Körner, C. Bunce, A. Banholzer, I. Mönch, R. Mattheis, J. Raabe, C. Quitmann, J. Mccord, A. Erbe, K. Lenz, J. Fassbender
    Phys. Rev. B 85, 134417 (2012).

  • “Tilting of carbon encapsulated nickel nanocolumns by ion beam assisted deposition“
    M. Krause, A. Mücklich, T. W. H. Oates, M. Zschornak, S. Wintz, J. L. Endrino, C. Baehtz, A. Shalimov, S. Gemming, G. Abrasonis
    Appl. Phys. Lett. 101, 053112 (2012).

  • “Environment Controlled De-wetting of Rh-Pd Bilayers: a Route for Core-Shell Nanostructure Synthesis“
    G. Abrasonis, S. Wintz, M. O. Liedke, F. Aksoy, M. Krause, D. Banerjee, Z. Liu, S. Gemming
    J. Phys. Chem. C 116, 14401 (2012).

2011

2010

2009

  • "Magnetization dynamics of Landau structures: tuning the response of mesoscopic objects using defects"
    K. Kuepper, S. Wintz, J. Raabe, M. Buess, Ch. Akhmadaliev, L. Bischoff, C. Quitmann, J. Fassbender
    J. Phys.: Cond. Mater 21, 436003 (2009).

  • "Introducing artificial length scales to tailor magnetic properties"
    J. Fassbender, T. Strache, M. O. Liedke, D. Marko, S. Wintz, K. Lenz, A. Keller, S. Facsko, I. Mönch, J. Mccord

    New J. Phys. 11, 125002 (2009).


Berichte

  • "Spin textures patterned via thermally assisted magnetic scanning probe lithography for magnonics"
    D. Petti, E. Albisetti, G. Sala, R. Silvani, M. Madami, S. Tacchi, S. Finizio, S. Wintz, A. Calo, X. Zheng, J. Raabe, S. Riedo, R. Bertacco
    Proc. SPIE 10732, 107321Q-1 (2018).

  • "Status of the PolLux STXM Beamline"
    B. Watts, S. Finizio, K. Witte, M. Langer, S. Mayr, S. Wintz, B. Sarafimov, J. Raabe
    Microsc. Microanal. 24, 476 (2018).

  • "Sub-100ps Magnetic Imaging at the PolLux Endstation of the Swiss Light Source"
    S. Finizio, S. Wintz, B. Watts, J. Raabe
    Microsc. Microanal. 24, 452 (2018).

  • "Tailoring magnetic nanostructures with neon in the ion microscope"
    G. Hlawacek, R. Bali, F. Röder, Y. Aleksandrov, A. Semisalova, S. Wintz, K. Wagener, H. Schultheiss, S. Facsko, J. Fassbender
    Microsc. Microanal. 22, 1716 (2016).

  • "Stacked topological spin textures as emitters for multidimensional spin wave modes"
    V. Sluka, M. Weigand, A. Kakay, A. Erbe, V. Tiberkevich, A. Slavin, A. Deac, J. Lindner, J. Fassbender, J. Raabe, S. Wintz
    2015 IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG), Beijing 11-15 May 2015 (2015).

  • "Photon Counting System for Time-resolved Experiments in Multibunch Mode"
    A. Puzic, T. Korhonen, B. Kalantari, J. Raabe, C. Quitmann, P. Jüllig, L. Bommer, D. Goll, G. Schütz, S. Wintz, T. Strache, M. Körner, D. Marko, C. Bunce, J. Fassbender
    Synchrotron Radiation News 23, 26 (2010).