Enveloppe-Solitonen in magnetischen Filmen

Enveloppe-Solitonen in magnetischen Filmen

Solitonen stellen eine spezielle Form raumzeitlicher Strukturbildung dar. Mit Hilfe von Streifenleiterantennen können in magnetischen Filmen durch Mikrowellenpulse von wenigen ns Dauer Spinwellen-Solitonen angeregt werden, deren Enveloppe – ähnlich wie optische Solitonen in Glasfasern – durch eine gedämpfte nichtlineare Schrödingergleichung beschrieben werden kann. Bei Variation von Antennengeometrie, Anregungsfrequenz sowie Stärke und Richtung des externen Magnetfelds können an derselben Probe unterschiedliche Modenkonfigurationen und Solitonentypen auftreten. An schmalen YIG-Filmen (1D-Problem) studieren wir detaillierte Eigenschaften 'heller' und 'dunkler' Solitonen sowie Multisolitonenbildung. An breiten YIG-Filmen (2D-Problem) sollen mit optischen Nachweismethoden laterale Selbstfokussierung und 2D-Instabilitäten untersucht werden. Darüberhinaus soll das Prinzip der parametrischen Verstärkung von Solitonen für technische Anwendungen in Schaltkreisen und Mikrowellenbauteilen umgesetzt werden.

Schlagwörter:

  • Soliton
  • nichtlineare Schrödingergleichung
  • magnetische Filme
  • Spinwellen