Abstract (deu)
Spinwellen gewinnen als alternatives Informationsmedium im Feld der Magnonik zunehmend an Bedeutung. Yttrium-Eisen-Granat (YIG) ist aufgrund seiner außergewöhnlich geringen Dämpfung von Spinwellen eines der bekanntesten magnonischen Materialien. Um schnellere, isotrope Spinwellen zu erzeugen, hat sich der Fokus auf YIG-substituierte Materialien verlagert. Gallium-dotiertes YIG (Ga:YIG) ist ein vielversprechendes magnonisches Material, da es eine höhere Spinwellen-Gruppengeschwindigkeit, isotrope Spinwellen und eine intrinsische, senkrechte magnetische Anisotropie aufweist, die den Betrieb in niedrigen Magnetfeldern ermöglicht. Ziel ist die Untersuchung von Ga:YIG Filmen mit einer Dicke von etwa 100 nm. Dazu gehört die Konstruktion eines Wellenleiters und die Bestimmung der Anisotropiefelder und Relaxationsparameter mittels Breitband ferromagnetische-Resonanz (FMR) Spektroskopie. Zwei Wellenleiterdesigns wurden erstellt und in COMSOL Multiphysics mit dem Hochfrequenzmodul simuliert. Einer von ihnen wurde ausgewählt und dann in Altium Designer erstellt, um die Fertigungsdateien zu generieren. Der Wellenleiter wurde für die FMR-Spektroskopie verwendet, um eine YIG-Referenzprobe und zwei Ga:YIG-Proben zusätzlich zu vibrierende-Probe-Magnetometrie Messungen zu charakterisieren. Die FMR-Daten wurden in Origin 2019 analysiert. Es wurde festgestellt, dass die charakterisierten Ga:YIG-Proben eine geringe Gilbert-Dämpfung und inhomogene Linienbreitenverbreiterung, einen Bruchteil der anfänglichen Sättigungsmagnetisierung und eine hohe uniaxiale Anisotropie aufweisen, was zu einer senkrechten magnetischen Anisotropie führt. Diese Eigenschaften machen Ga:YIG zu einem weiteren Meilenstein auf der Suche nach dem besten magnonischen Material.