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Der Einfluss der Dipolarwechselwirkung auf die Nichtgleichgewichtsstrukturbildung in getriebenen ferromagnetischen Filmen

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Riegert, Anja :
Der Einfluss der Dipolarwechselwirkung auf die Nichtgleichgewichtsstrukturbildung in getriebenen ferromagnetischen Filmen.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis] , (2002)

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 Dissertation - [PDF]
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    Abstract

    In dieser Arbeit wird die Strukturbildung in dissipativen, parametrisch getriebenen ferromagnetischen Filmen untersucht, wobei insbesondere die Dipolarwechselwirkung berücksichtigt wird. Die Dynamik der makroskopischen lokalen Magnetisierungsdichte wird durch die Landau-Lifshitz-Gleichung beschrieben. In magnetostatischer Näherung kann das Dipolarfeld als der Gradient eines Potentials dargestellt werden. Eine homogene, stationäre Lösung des Systems, bei der die Magnetisierung in Richtung der Filmdicke weist, kann durch treibende Felder destabilisiert werden. Für kleine treibende Felder und kleine Dämpfung wird die Instabilität mittels Floquetscher Störungstheorie bestimmt. Dabei hat der kritische Wellenvektor durch das Zusammenwirken von Anisotropie und Dipolarwechselwirkung eine ausgezeichnete Richtung. In räumlich ausgedehnten Systemen gibt es leicht oberhalb der Schwelle nicht nur eine instabile Wellenzahl, sondern es existiert ein ganzes Band kritischer Moden. Die schnellen Variationen sind also von einer Amplitude überlagert, die langsam räumlich und zeitlich variiert. Die Elimination der schnellen Variablen erfolgt in einer Störungsentwicklung durch eine Separation der Skalen. Durch die Vermeidung von Säkulartermen ergeben sich Amplitudengleichungen zur Beschreibung der raum-zeitlichen Dynamik oberhalb der Schwelle. Diese werden allgemein für Systeme abgeleitet, bei denen zur vollständigen Beschreibung des Systems neben den dynamischen Gleichungen zusätzlich eine verallgemeinerte Potentialgleichung benötigt wird. Die langreichweitige Dipolarwechselwirkung sorgt dabei für einen neuartigen, nichtlokalen Beitrag.

    Item Type: Ph.D. Thesis
    Erschienen: 2002
    Creators: Riegert, Anja
    Title of the item: Der Einfluss der Dipolarwechselwirkung auf die Nichtgleichgewichtsstrukturbildung in getriebenen ferromagnetischen Filmen
    Language of the item: Deutsch
    Uncontrolled Keywords: Multiple Skalen, Potentialgleichung
    Keywords/Subjects (SWD): Strukturbildung, Dipol-Dipol-Wechselwirkung, Landau-Lifsic-Gleichung, Nichtgleichgewicht
    Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikation (DDC): UNSPECIFIED
    Division(s): Fachbereich Physik
    Date Deposited: 17 Oct 2008 11:21
    Last Modified: 05 May 2011 18:58
    Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000195
    URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-1956
    Lizenz (Kurzform): Einfaches Publikationsrecht für die ULB Darmstadt
    Referees: Sauermann, Prof. Dr. Herwigand Kaiser, Prof. Dr. Friedemann
    Date of refereeing/review / Verteidigung / mdl. Prüfung: 12 December 2001
    Title (translated) (übersetzt):
    Title (translated)Language of translated title
    The influence of the dipolar interaction on nonequilibrium pattern formation in driven ferromagnetic filmsEnglish
    Keywords:
    KeywordsLanguage
    Multiple Skalen, PotentialgleichungDeutsch
    Abstract (translated):
    Abstract (translated)Language of translated abstract
    Pattern formation in dissipative, parametrically driven ferromagnetic films is analyzed particularly taking into account the long range dipolar interaction. The dynamics of the macroscopic local magnetization density is given by the Landau-Lifshitz equation. In magnetostatic approximation the dipolar field is the gradient of a potential. A homogeneous, stationary solution with the magnetization pointig along the film thickness can be destabilized by driving fields. For small driving field and small damping the instability threshold is derived by Floquet perturbation theory. The direction of the critical wavevector is fixed by the combination of anisotropy and dipolar interaction. Slightly above threshold, in spatially extended systems a whole band of critical modes emerges. In a perturbation analysis the fast variables are eliminated by a separation of scales. Avoiding secular terms one gets amplitude equations which describe the spation-temporal dynamics above threshold. They are derived in general terms for systems which require a generalized potential equation in addition to the dynamical equations. The long range dipolar interaction leads to a new, nonlocal contribution.English
    URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/195
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