ISBN 9783843919586

978-3-8439-1958-6, Reihe Physik

Falk-Ulrich Stein
Time-resolved detection of the generation and annihilation of magnetic domain walls

124 Seiten, Dissertation Universität Hamburg (2014), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Neue Konzepte für logische Schaltungen und Datenspeicher auf der Grundlage von magentischen Domänenwänden in Nanostrukturen erfordern ein möglichst umfassendes Verständnis der Dynamik solcher Wände. In dieser Arbeit werden die kontrollierte Erzeugung und Vernichtung durch Oersted-Feldpulse sowie die interne Magnetisierungsstruktur von Domänenwänden in Nanodrähten untersucht. Die elektrische Messung des Magnetowiderstandes wird verwendet um verschiedene auftretende Prozesse wie temporäre- oder permanente Erzeugung und kontinuierliche Bewegung bei nanosekundenlangen Feldpulsen und externen Magnetfeldern zu identifizieren. Eine kontrollierte Erzeugung von Domänenwänden mit definierter magnetischem Muster (Transversal oder Vortex), Typ (Head-to-Head oder Tail-to-Tail ausgerichtete Magnetisierung) und Drehsinn der Magnetisierung (Chiralität im- oder gegen den Uhrzeigersinn) wird zuverlässig verwirklicht. Durch Beeinflussung des Entstehungsprozesses von nacheinander erzeugten Wänden durch Magnetfeldeigenschaften können Wände gegenseitig vernichtet werden oder mehrere Wände hintereinander in einem Nanodraht plaziert werden. Der zeitlichen Ablauf des Entstehungsprozesses wird mittels zeitaufgelöster Magnetowiderstands-Messungen und Röntgentransmissionsmikroskopie in Verbindung mit mikromagnetischen Simulationen analysiert. Nach vollständiger Ausbildung der Wände werden Wandtransformationen oberhalb eines kritischen Antriebsfeldes, dem Walker-Breakdown, beobachtet. In niedrigeren Feldern kann ein starker Zusammenhang zwischen Anregungen der internen Wandstruktur und der makroskopischen Bewegung der Wand aufgezeigt werden.