@PhdThesis{duepublico_mods_00023433,
  author = 	{Posth, Oliver},
  title = 	{Spin-Transfer-Torque in ferro/nichtferromagnetischen S{\"a}ulenstrukturen},
  year = 	{2010},
  month = 	{Oct},
  day = 	{27},
  keywords = 	{Spin-Transfer-Torque; Spin-torque; FMR; Elektronenstrahllithographie; Pillarstrukturen},
  abstract = 	{In der vorliegenden Arbeit wird der Spin-Transfer-Torque-Effekt in s{\"a}ulenartigen ferro-/nichtferromagnetischen Schichtstrukturen untersucht. Durch ihn kann die Richtung der Magnetisierung allein mit Hilfe eines Stromes beeinflusst werden, was {\"u}blicherweise {\"u}ber den Riesenmagnetowiderstands-Effekt nachgewiesen wird. In dieser Arbeit wird zum ersten Mal die ferromagnetische Resonanz f{\"u}r dessen Nachweis benutzt, indem die Stromabh{\"a}ngigkeit der D{\"a}mpfung der Magnetisierung gemessen wird. Der entscheidende Vorteil gegen{\"u}ber der Widerstandsmessmethode besteht darin, dass die Effekte bei erheblich geringeren Stromdichten untersucht werden k{\"o}nnen.

Die Untersuchungen werden zum einen an Co/Cu/Py-Pillarstrukturen durchgef{\"u}hrt, wobei Co als Spinpolarisator dient und die Auswirkung des Spin-Transfer-Torque anhand der Py-Schicht detektiert wird. Des Weiteren werden Messungen an Schichtsystemen durchgef{\"u}hrt, in denen als Polarisatoren [Co/Pt]- und [Co/Ni]-Multilagen mit senkrechter magnetischer Anisotropie verwendet werden. Damit kann der Winkel zwischen Polarisator- und Analysatormagnetisierung und somit der Einfluss des Spin-Transfer-Torques auf die D{\"a}mpfung der Py-Magnetisierung vergr{\"o}{\ss}ert werden.

Die Strukturen werden mit Hilfe von Elektronenstrahllithographie hergestellt und kontaktiert, wobei eine gro{\ss}e Anzahl identischer Pillarstrukturen pr{\"a}pariert werden, die alle in Reihe miteinander elektrisch verbunden sind. Damit kann die Stromdichte in den Strukturen maximiert werden.

Messungen am Co/Cu/Py-System zeigen einen Einfluss des Spin-Transfer-Torques auf die D{\"a}mpfung der Py-Magnetisierung. Abh{\"a}ngig von der Stromrichtung kann diese ged{\"a}mpft oder entd{\"a}mpft werden, was anhand der ver{\"a}nderten FMR-Linienbreite detektiert werden kann. Es zeigt sich zudem der von der Theorie vorhergesagte lineare Zusammenhang zwischen Linienbreite und Stromdichte. Analytische Berechnungen der Gr{\"o}{\ss}e des Spin-Transfer-Torques zeigen au{\ss}erdem auch eine quantitative {\"U}bereinstimmung mit dem Experiment.

Messungen an [Co/Pt]/Cu/Py-Proben zeigen {\"u}berraschenderweise keinen Einfluss des Spin-Transfer-Torques auf die Linienbreite. Vermutlich f{\"u}hren die Pt-Schichten der Multilage zu einer starken Verringerung der Spinpolarisation, obwohl sie andererseits das Auftreten einer vertikalen Magnetisierung bewirken. Die Messungen mit [Co/Ni]-Multilagen als Polarisator zeigen, dass aufgrund der urspr{\"u}nglich als vorteilhaft angesehenen Vermeidung der Pt-Schichten und der damit verbundenen niedrigen Anisotropie der Schaltstrom geringer als der der Py-Schicht ist.},
  url = 	{https://duepublico2.uni-due.de/receive/duepublico_mods_00023433},
  file = 	{:https://duepublico2.uni-due.de/servlets/MCRFileNodeServlet/duepublico_derivate_00025397/Dissertation_Oliver_Posth.pdf:PDF},
  language = 	{de}
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