Untersuchung der Magnetisierungsdynamik von Vortexstrukturen mit Hilfe von Hochfrequenz-Rastertunnelmikroskopie

• Antragsteller: Dr. Marco Pratzer
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 234292262

Im Rahmen dieses Projektes soll díe Magnetisierungsdynamik von Nanostrukturen untersucht werden. Hierbei steht die Dynamik von magnetischen Vortexstrukturen im Vordergrund. Die Messungen sollen mit einem neuentwickelten hochfrequenzoptimierten Rastertunnelmikroskop erfolgen, das bereits eine Zeitauflösung von 120 ps gezeigt hat. Das Gerät bietet bisher als einzige Messmethode eine atomare Ortsauflösung bei gleichzeitig hoher Zeitauflösung, sowie der Möglichkeit einer lokalen Anregung des Spinsystems mittels spinpolarisierter Tunnelpitze. Daher wird es möglich, Magnetisierungsdynamik auf atomarer Ebene zu untersuchen. Dies soll ausgenutzt werden, um das Verhalten der Vortexdynamik mit Hilfe gezielter lokaler Anregung in definierten Abständen zum Vortexkern und zu Defektstrukturen zu untersuchen. Mittels globaler Anregung des Spinsystems wird es möglich, eine zeitaufgelöste Abbildung der Vortexdynamik aufzunehmen und die Einflüsse von Defekten und äußeren Magnetfeldern näher zu untersuchen. Als Proben dienen Eisen-Nanoinseln auf Wolfram(110), die bei geeigneter Höhe eine Vortexstruktur ausbilden und eine Größe im Bereich von 100 nm haben. Die Präparation der Inseln erfolgt in-situ mittels Molekularstrahlepitaxie (MBE). Magnetische Defektstrukturen sollen mit Hilfe atomarer Manipulation von aufgebrachten Fremdatomen erfolgen. Für eine hochaufgelöste zeitliche Abbildung der Spindynamik, die nur bei globaler Anregung des Systems erfolgen kann, muss zusätzlich die Präparation der magnetischen Nanostrukturen auf einer Stripline erfolgen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Markus Morgenstern