Kollektives Verhalten in Gittern magnetostatisch wechselwirkender magnetischer Nanoelemente

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In diesem Projekt wird der Zusammenhang untersucht zwischen der Stärke der magnetostatischen Wechselwirkung und dem Auftreten kollektiver Effekte in zweidimensionalen Gittern magnetischer Nanoelemente. Das Projekt konzentriert sich auf Strukturen, für die die magnetostatische Wechselwirkungsenergie im Gitter und die intrinsische Anisotropieenergie der Einzelelemente von gleicher Größenordnung sind. In dieser Situation ist ein komplexes Zusammenwirken kollektiver und individueller Einflussgrößen zu erwarten. Untersucht wird, wie sich dies auf die magnetische Nah- und Fernordnung des Grundzustands und auf das Ummagnetisierungsverhalten der Einzelelemente auswirkt. Als Modellsystem dienen magnetisch moderat harte Ferritstrukturen. Eine Kombination verschiedener Mikroskopiemethoden und mathematischer Inversionsansätze erlaubt es, die Streufelder, die Magnetisierung und damit das magnetostatische Wechselwirkungspotential quantitativ von der Millimeter- bis zur Nanometerskala zu bestimmen. Ausgehend von der Untersuchung perfekt translationssymmetrischer Gitter wird der Einfluss lokaler und globaler Störungen der Translationssymmetrie untersucht (z. B. Gitterfehlstellen, Verschiebungen aller Gitterelemente). Die Ergebnisse sollen insbesondere dazu dienen, die Robustheit von Ummagnetisierungsprozessen in Gittern mit Fertigungstoleranzen zu charakterisieren im Hinblick auf ihre Anwendung als magnetische Datenspeicher.