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• W137254514 abstract "Diese Arbeit hatte zum Ziel, das dynamische Verhalten von Magneto-Kopplern zu untersuchen sowie die Magnetisierungsdynamik ferromagnetischer Nano-Schichten, die die wesentliche Komponente fur die Funktion dieses Bauelements darstellen.Insbesondere interessierten die Ubertragungseigenschaften und die maximale Bandbreite verschiedener Koppler-Typen: Ausgehend von kommerziell erhaltlichen Kopplern, deren Bandbreite auf etwa 100 MHz begrenzt ist, konnte an Magneto-Koppler-Prototypen der Firma Siemens AG, Erlangen eine Bandbreite von 875 MHz nachgewiesen werden. Durch Anlegen eines externen Magnetfelds konnte zudem eine nahezu lineare Signalubertragung realisiert werden. Die Induktivitat der stromfuhrenden Mikro-Spule wurde als Ursache fur die Bandbreiten-Begrenzung identifiziert. An einem an 50 Ohm angepassten Magneto-Koppler, der koplanare Wellenleiter zur Signalfuhrung verwendet, konnte schlieslich eine Bandbreite von 1,2 GHz auch ohne weitere externe Magnetfelder realisiert werden. In diesem Zusammenhang wurde auch diskutiert, dass dieser Wert fur den i. A. als Detektionsschicht verwendeten Ferromagneten Permalloy nicht mehr wesentlich gesteigert werden kann, da dessen Prazessionsfrequenz im Nullfeld im Bereich 1 � 2 GHz liegt.Der Zusammenhang der Ubertragungseigenschaften von Magneto-Kopplern (und anderen auf magnetoresistiven Effekten basierenden Technologien wie z. B. Festplattenlesekopfe oder der MRAM-Datenspeicher) mit den grundlegenden dynamischen Eigenschaften der entsprechenden ferromagnetischen Nano-Schichten motivierte die Untersuchung der Magnetisierungsdynamik von ultradunnen Py- und Fe/GaAs(001)-Schichten. Es gelang, koplanare Wellenleiter mit einer Bandbreite von mindestens 20 GHz herzustellen, so dass Limitierungen des Frequenzbereichs aufgrund des experimentellen Messaufbaus bei der Frequenz der beobachteten Effekte keine Rolle mehr spielten. Mittels der induktiven Methode PIMM wurde sodann die Prazession der Magnetisierung um das effektive Magnetfeld detektiert. Die Abhangigkeit der Prazessionsfrequenz von einem externen Magnetfeld lieferte Aussagen uber die Sattigungsmagnetisierung und die beteiligten magnetischen Anisotropien. Auserdem konnte das Abklingverhalten der Prazession untersucht und das Unterdrucken des Nachklingelns durch geeignete Wahl der Breite des Anregungspulses demonstriert werden. Bei Anregung mit Pulsen relativ groser Amplitude wurde die Magnetisierung um sehr grose Winkel aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt: Die entsprechenden nicht-linearen Effekte konnten detektiert und durch mikromagnetische Simulationen verifiziert werden. Mittels der die konventionelle FMR-Methode modifizierenden VNA-FMR-Methode konnten sodann die Sattigungsmagnetisierung und die beteiligten magnetischen Anisotropien von Py- und Fe/GaAs(001)-Schichten mit erhohter Genauigkeit bestimmt werden. Vor allem aber erlaubte diese Methode die Detektion des intrinsischen Dampfungsparameters: entsprechende Literaturwerte konnten exakt verifiziert werden.Die gewonnenen Erkenntnisse liefern einen Beitrag zur weiteren Optimierung ultraschneller Bauelemente auf Basis magnetoresistiver Effekte. Zwar ist das Phanomen der ferromagnetischen Resonanz bzw. das Prazessionsverhalten magnetischer Momente seit Jahrzehnten bekannt, jedoch wurde die Detektion dieser Effekte erst mit entsprechend breitbandigen Messgeraten moglich. So ist es im Zusammenhang der immer groseren Anforderungen an die Informationsubertragung nicht verwunderlich, dass die Magnetisierungsdynamik gerade in den letzten Jahren ein enormes Forschungsinteresse weckte.Im Speziellen zeigt sich, dass der Magneto-Koppler durch geeignete Wahl der Vorzugsrichtungen und Kopplungs-Effekte sowie der Richtung des Magnetfeldpulses ein fur die ultraschnelle Signalubertragung besonders geeignetes Bauelement darstellt. Es kann eine Bandbreite uber 1 GHz erreicht werden, ein fur die galvanisch getrennte Signalubertragung innerhalb heutiger Netzwerke sicher ausreichender Wert. Es konnte somit der Nachweis erbracht werden, dass die Technologie des Magneto-Kopplers eine vielversprechende Alternative zu bestehenden Koppler-Technologien darstellt, die zudem monolithisch integrierbar ist und relativ kostengunstig realisiert werden kann." @default.
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