Hauptnavigation: 

Sprache: 


Emission von Spinwellen durch magnetische Speicherelemente

 

In den letzten Jahrzehnten wurden erhebliche Fortschritte bei der Magnetic Random Access Memory(MRAM)- Technologie erreicht. Sie wird als starker Konkurrent zu den weit verbreiteten Flash- Speichern angesehen. Das große Potential der MRAM´s hat dazu geführt, dass bereits viele Anstrengungen unternommen wurden, um beispielsweise die Arbeitsgeschwindigkeit und die Dichte an Speicherelementen zu erhöhen. Dafür ist es jedoch nötig, ein gutes Verständnis der Hochfrequenz-Dynamik, in komplexen magnetischen Filmstrukturen, mit Strukturen von unter einem Mikrometer, zu besitzen.

Der Aufbau eines Magnetischen Speicherelements ist in der unteren Abbildung schematisch dargestellt. Es besteht aus zwei elektrisch leitenden ferromagnetischen Schichten (blau und gelb) welche durch einen nichtmagnetischen Leiter (rot) getrennt sind. In einer MRAM- Schaltung ist ein solches Element in der Lage einen Bit an Information, in Form von paralleler/antiparalleler Ausrichtung der beiden Elektroden zueinander, zu speichern. Der Zustand des Elements kann durch das Anlegen eines elektrischen Stroms, der durch die obere und untere Elektrode fließt, gesteuert werden. Wird der Zustand eines solchen Elements mit hoher Frequenz gewechselt, können Spinwellen angeregt werden. Unsere Untersuchungen konzentrieren sich auf diese Spinwellen in magnetischen Elementen und die Abstrahlung von Energie in die magnetische Umgebung in Form von Spinwellen.

 For-magmemory1

Die Untersuchung solcher Systeme erfordert sowohl eine moderne Mikrofabrikationstechnik, als auch einen einzigartigen magnetooptischen Messaufbau mit einer räumlichen Auflösung von unter einem Mikrometer. Die Herstellung der für die Messungen benötigten magnetischen Elemente wurde von unseren Kollaborationspartner in Lissabon durchgeführt, während die dynamischen magnetooptischen Messungen in unseren Labors durchgeführt wurden (siehe Abschnitt „Micro BLS“).

Ein Beispiel unserer letzten Ergebnisse auf diesem Gebiet ist in der unten stehenden Abbildung gezeigt. In dieser Abbildung ist die räumliche Verteilung von Spinwellen, in der Nähe eines magnetischen Elements, zu erkennen. Die Messungen wurden bei unterschiedlichen Frequenzen, welche den Eigenfrequenzen des Elements entsprechen, durchgeführt. Die gescannte Fläche hat eine Größe von 3x1,2 µm2.

For-radiation Patterns

Referenzen:

  1. V.E. Demidov, S.O. Demokritov, B. Hillebrands, M. Laufenberg, and P.P. Freitas, “Radiation of spin waves by a single micrometer-sized magnetic element,”Appl. Phys. Lett. 85, 2866 (2004).

  2. V.E. Demidov, S.O. Demokritov, B. Hillebrands, M. Laufenberg, and P.P. Freitas, “Two dimensional patterns of spin-wave radiation by rectangular spin-valve elements,”J. Appl. Phys. 97, 10A717 (2005).


Impressum | © 2014 Institut für Angewandte Physik, AG Demokritov
Institut für Angewandte Physik
AG Demokritov/Nichtlineare Magnetische Dynamik

Corrensstraße 2
· 48149 Münster
Tel.: 0251 - 83 3 35 51 · Fax: 0251 - 83 3 35 13
E-Mail: