Spinwellenanregungen in periodischen Nanostrukturen

Gefördert durch die DFG: LE 2443/5-1

Mitarbeiter

• Dr. Kilian Lenz
• Dr. Jürgen Lindner
• Manuel Langer
• Anja Banholzer

Zusammenarbeit

• Prof. Dr. Pedro Landeros (UTFSM Valparaíso, Chile)
• Rodolfo A. Gallardo (UTFSM Valparaíso, Chile)
• AG Farle (Universität Duisburg-Essen)
• AG Demokritov (Westfälische Wilhelms-Universität Münster)

Zusammenfassung

Das Ziel dieses Projektes ist es, die Spinwellendynamik und –anregung im Übergangsbereich von flachen Filmen mit periodischen Nanostrukturen hin zu 1D oder 2D magnonischen Kristallen zu untersuchen. In diesem Bereich trennt sich die uniforme Resonanzmode in mehrere Zweige aufgrund der Zweimagnonen-Streuung auf, die in dann in magnonischen Kristallen zu Bandlücken in der Spinwellendispersion führen. Im Vergleich zu der Vielzahl an Arbeiten zu vollständigen magnonischen Kristallen wurde dieser Übergangsbereich, d.h. leichte periodische Störungen einer magnetischen Schicht bislang nicht beachtet.

Zur Untersuchung werden breitbandige ferromagnetische Resonanz, zeitaufgelöster magneto-optischer Kerreffekt und Brillouin-Lichtstreuung genutzt. In enger Zusammenarbeit mit der Theoriegruppe von Prof. P. Landeros (UTFSM Chile) werden die experimentellen Ergebnisse mit deren analytischen Theorie verglichen und diese ebenso erweitert. Dadurch lassen sich die jeweiligen Resonanzmoden und Linienbreiten-/Dämpfungseffekte identifizieren und zuordnen. Ferner ist es so möglich ein Verständnis für die Öffnung der Bandlücke im Übergang von gestörten Filme zu magnonischen Kristallen zu entwickeln.

Publikationen

• Splitting of spin-wave modes in thin films with arrays of periodic perturbations: theory and experiment
  R. A. Gallardo, K. Lenz, A. Banholzer, M. Körner, J. Lindner, J. Fassbender, and P. Landeros
  J. Phys.: Condens. Matter., in print (2014)
• Frequency dependence of spin relaxation in periodic systems
  I. Barsukov, F. M. Römer, R. Meckenstock, K. Lenz, J. Lindner, S. Hemken to Krax, A. Banholzer, M. Körner, J. Grebing, J. Fassbender, and M. Farle
  Phys. Rev B. 84, 140410(R) (2011)