dc.contributor.author
Kurde, Julia
dc.date.accessioned
2018-06-07T23:41:53Z
dc.date.available
2012-03-16T09:28:44.384Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/10846
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-15044
dc.description.abstract
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Kopplung und Dynamik in magnetischen
Mikrostrukturen. Als experimentelle Methode dient die zeitaufgelöste
Photoelektronenemissionsmikroskopie (TR-PEEM). Diese Methode erlaubt
einerseits eine elementspezifische Abbildung der Magnetisierung, was bei
Mehrfachschichten von besonderem Vorteil ist, andererseits lässt sich die
Magnetisierungsdynamik auf einer Pikosekunden-Zeitskala stroboskopisch
aufzeichnen. Mit kurzen Magnetfeldpulsen werden Präzessions- und
Gyrationsmoden in magnetischen Einfach- und Dreifachlagen-Mikrostrukturen
angeregt. Ihre Frequenz und Amplitude ist insbesondere von der
Domänenkonfiguration und der Wechselwirkung der magnetischen Schichten
abhängig. Es werden die angeregten Moden in Permalloy (Py) -Mikrostrukturen
verschiedener Form und Domänenkonfiguration gegenübergestellt. Dabei wird
gezeigt, das die Präzessionsfrequenz in den Domänen größer ist, wenn diese an
eine cross-tie-Wand angrenzen. Mikromagnetische Simulationen geben darüber
hinaus Aufschluss über die Vortex-Dynamik, insbesondere über den Einfluss (i)
von Domänenwänden auf die Vortex-Gyration und (ii) der Präzessionsbewegung der
Magnetisierung auf die Schaltprozesse des Vortex-Zentrums. Die Dreifachlagen-
Mikrostrukturen bestehen aus einer Py-Schicht und einer Co-Schicht, die durch
eine dünne Cu-Schicht getrennt sind. Es wird zunächst die Wechselwirkung der
beiden magnetischen Schichten über die nichtmagnetische Zwischenschicht ohne
Anregung (statisch) untersucht. Das Experiment zeigt, dass die Domänenwände in
der magnetisch weicheren Py-Schicht abhängig von der Dicke der Cu-Schicht eine
komplexe innere Struktur besitzen. Diese Beobachtung wird mit
mikromagnetischen Simulationen verglichen und mit magnetostatischen
Streufeldern erklärt. Die Magnetisierungsdynamik der Dreifachlagen-
Mikrostrukturen wird vorwiegend mit mikromagnetischen Simulationen untersucht.
Sie zeigen, dass (i) die Magnetisierungsdynamik sowohl in der magnetisch
weicheren als auch in der magnetisch härteren Schicht von der gegenseitigen
Wechselwirkung beeinflusst wird und (ii) die Gyration der Domänenwände von
ihrer inneren Struktur in der Py-Schicht abhängig ist. Um bei BESSY II das
Nutzer-Experiment SPEEM für zeitaufgelöste Messungen zu erweitern, wurde dort
ein Femtosekunden-Laser-System aufgebaut, das im Rahmen dieser Arbeit
erfolgreich in Betrieb genommen wurde. In diesem Zusammenhang wurde das
gesamte Experiment von dem PEEM der AG-Kuch auf das SPEEM umgestellt. Die
Methode zur Probenkontaktierung wurde dabei mit einem modifizierten
Probenhalter erheblich vereinfacht.
de
dc.description.abstract
This thesis deals with the coupling and dynamics in magnetic microstructures.
Time-resolved photoelectron emission microscopy (TR-PEEM) serves as
experimental method. This method allows on the one hand an element-specific
imaging of the magnetization, which is an essential advantage for multilayered
samples, on the other hand the magnetization dynamics can be followed
stroboscopically on a picosecond time scale. With short magnetic pulses
precession and gyration modes are excited in magnetic single- and multilayered
microstructures. Their frequency depends particularly on the domain
configuration and the interaction of the magnetic layers. The excited modes in
Permalloy (Py) microstructures with different shape and domain configuration
are contrasted. It is shown that the precession frequency is higher in the
presence of a cross-tie wall. Micromagnetic simulations in addition give
insight to the vortex dynamics, especially to the influence of (i) domain
walls on the vortex gyration and (ii) the magnetization precession in the
domains on the switching of the vortex core. The trilayer microstructures
consist of a Py layer and a Co layer, separated by a thin Cu layer. First the
interaction of the magnetic layers through the non-magnetic Cu spacer layer is
investigated statically, i.e. without excitation. It is shown that the domain
walls in the magnetically softer Py layer have a complex inner structure
depending on the thickness of the Cu layer. This observation is compared to
micromagnetic simulations and explained by magnetostatic strayfields. The
magnetization dynamics of the trilayer microstructures is mainly investigated
by micromagnetic simulations. They show that (i) the magnetization dynamics is
influenced by the coupling in both, the magnetically harder as well as in the
magnetically softer layer, and (ii) the gyration of the domain walls depends
on their inner structure in the Py layer. To extend the user experiment SPEEM
at BESSY II for time-resolved measurements, a femtosecond laser system has
been set up, which started its operation during this thesis. In this context,
the experiment has been moved from the PEEM of the AG-Kuch to the SPEEM. The
mechanism for sample contacting has been simplified significantly with a new
sampleholder.
en
dc.format.extent
VII, 143 S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
magnetization dynamics
dc.subject
micromagnetic simulations
dc.subject
microstructures
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::530 Physik
dc.title
Kopplung und Dynamik in magnetischen Mikrostrukturen untersucht mit
zeitaufgelöster Photoelektronen-Emissionsmikroskopie
dc.contributor.contact
julia.kurde@physik.fu-berlin.de
dc.contributor.firstReferee
Kuch, Wolfgang
dc.contributor.furtherReferee
Fumagalli, Paul
dc.date.accepted
2012-02-15
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000036387-1
dc.title.translated
Coupling and dynamics of magnetic microstructures investigated by time
resolved photoelectron emission microscopy
en
refubium.affiliation
Physik
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000036387
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000010803
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access