dc.contributor.author
Lawrenz, Dominic
dc.date.accessioned
2024-11-21T14:35:10Z
dc.date.available
2024-11-21T14:35:10Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/45626
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-45339
dc.description.abstract
This work is concerned with the ultrafast magnetization dynamics found in rareearth
and transition metals. In the first part, we have investigated the magnetization
dynamics of 60 nm Gd(0001) grown on W(110) in XMCD in reflection. Our analysis
shows that the ultrafast timescale of demagnetization, which was found by previous
authors in 10 nm thick Gd films [2, 20] can be attributed to effects at the Gd/W
interface, which we interpret as magnon driven spin currents.
In the second part of the work, we have applied both XRMR and XMCD in
reflection to study the magnetic structure of the synthetic ferrimagnet Fe/Gd grown
on W(110). We find clear signs of a twisted magnetization state, as proposed by
Camley and Tilley [10, 11] in which both layers form a domain-wall-like structure
with the magnetic moments being aligned almost perpendicular to the field at the
Fe/Gd interface and tilting stepwise towards field-aligned throughout both layers.
We further find very diverse magnetization dynamics in XMCD in reflection,
ranging from an increase of the detected magnetization component on a slow
ps-timescale to all-optical switching of only the Gd component within less than
1 ps. The differences are caused by the temperature dependent orientation of
the magnetization in the twisted state. As it can likewise be manipulated by the
external magnetic field strength, synthetic ferrimagnets offer a great amount of
controllability of their magnetization dynamics.
en
dc.description.abstract
Diese Arbeit befasst sich mit der ultraschnellen Magnetisierungsdynamik in
Seltenerd- und Übergangsmetallen. Im ersten Teil untersuchten wir mittels XMCD
in Reflexion die Magnetisierungsdynamik von 60 nm Gd(0001) auf W(110). Unsere
Analyse zeigt, dass die ultraschnelle Zeitskala der Entmagnetisierung, die von
früheren Autoren in 10 nm dicken Gd-Schichten [2, 20] gefunden wurde, auf Effekte
an der Gd/W-Grenzfläche zurückzuführen ist, die wir als magnonengetriebene
Spinströme interpretieren.
Im zweiten Teil der Arbeit wandten wir sowohl XRMR als auch XMCD in Reflexion
an, um die magnetische Struktur des synthetischen Ferrimagneten Fe/Gd,
gewachsen auf W(110), zu untersuchen. Wir finden deutliche Anzeichen für einen
verdrehten Magnetisierungszustand, wie er von Camley und Tilley [10, 11] vorhergesagt wird. In diesem Zustand bilden beide Schichten eine domänenwandartige
Struktur, wobei die magnetischen Momente fast senkrecht zum Feld an der Fe/Gd-
Grenzfläche ausgerichtet sind und sich in beiden Schichten schrittweise in Richtung
Feldausrichtung neigen.
Wir finden weiterhin sehr unterschiedliche Magnetisierungsdynamiken in XMCD
in Reflexion, die von einem Anstieg der detektierten Magnetisierungskomponente
auf einer langsamen ps-Zeitskala bis hin zu einem rein optischen Umschalten der
Gd-Komponente innerhalb von weniger als 1 ps reichen. Die Unterschiede werden
durch die temperaturabhängige Magnetisierungsorientierung im verdrehten Zustand
verursacht. Da diese Orientierung ebenfalls durch die äußere Magnetfeldstärke
manipuliert werden kann, bieten synthetische Ferrimagnete eine herausragende
Kontrollierbarkeit ihrer Magnetisierungsdynamik.
de
dc.format.extent
iii, 137 Seiten
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
dc.subject
ultrafast dynamics
en
dc.subject
twisted state
en
dc.subject
all-optical magnetization switching
en
dc.subject
spin current, magnons
en
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::530 Physik::538 Magnetismus
dc.title
Ultraschnelle Magnetisierungsdynamik ferromagnetischer Schichtsysteme
dc.contributor.gender
male
dc.contributor.firstReferee
Weinelt, Martin
dc.contributor.furtherReferee
Kampfrath, Tobias
dc.date.accepted
2024-10-11
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-refubium-45626-2
dc.title.translated
Ultrafast magnetization dynamics of ferromagnetic layered systems
eng
refubium.affiliation
Physik
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access
dcterms.accessRights.proquest
accept