Selektives Schalten der Vortexkern-Polarisation in ferromagnetischen Nanostrukturen mittels rotierender Magnetfelder

Abstract

Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, magnetische Vortizes magnetischer Landaustrukturen selektiv anzuregen und dies experimentell zu realisieren. Im Fokus stand dabei insbesondere der Wunsch, die Vortexkern-Polarisation dynamisch mit Frequenzen im sub-Gigahertz Bereich kontrolliert zu schalten. Im Gegensatz zur Anregung mit linearen Feldern, die unabhängig von der Polarisation den Vortexkern zur Gyration bringen, kann, wie mikromagnetische Simulationen gezeigt haben, mit Hilfe eines in der Ebene mitrotierenden Magnetfelds nur eine der beiden Orientierungen angeregt werden. Stimmen der natürliche Gyrationssinn und der Drehsinn des rotierenden Feldes überein, so erfolgt die Anregung in Resonanz und die Vortexkern-Polarisation kann selektiv geschaltet werden.

The main objective of this thesis was to experimentally realize the selective excitation of magnetic vortices in Landau structures. The emphasis was especially on the controlled dynamical switching of the vortex core polarization with frequencies in the sub-gigahertz range. In contrast to the excitation with linear fields, which excites the vortex core gyration independent of its polarization, micromagnetic simulations have shown that the polarization of the vortex core can be selectively excited by using a co-rotating in-plane magnetic field. If the natural gyration sense matches with the direction of the rotating magnetic field, the excitation is in resonance and the vortex core polarization can be selectively switched.