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Elektronenmikroskopische Aufnahme eines magnetischen Nanodrahtes mit elektrischen Kontakten

Präzessionsinduzierte Magnetisierungsumkehr (Precessional Switching)

Arbeitsgruppe 2.52

Der schnellst mögliche Umschaltvorgang der Magnetisierung ist das Schalten durch eine 180°-Präzessionsdrehung bei Anlegen eines senkrechten Feldpulses. Die Trajektorie eines solchen optimalen „ballistischen“ Schaltvorganges ist in Abbildung 5 gezeigt.

Die Dauer des Schaltpulses ist genau an die halbe Präzessionsperiode angepasst (TPulse = ½.TPrec,) und die Magnetisierung präzediert während der Pulsanwendung exakt von der ursprünglichen in die umgekehrte Ruhelage entlang der leichten Achse. Da sich M mit dem Abklingen des Schaltpulses im Gleichgewicht befindet, tritt keine nachfolgende Präzession auf und der Schaltvorgang ist innerhalb einer halben Präzessionsperiode abgeschlossen.
Dieses so genannte „ballistische Schalten“ der Magnetisierung ist der physikalisch schnellstmögliche Schaltvorgang der Magnetisierung einer magnetischen Zelle.
Abbildung 5: Ballistisches Schalten der Magnetisierung einer magnetischen Speicherzelle durch einen transversalen Feldpulse. HPulse=200 Oe, TPulse=163 ps, α=0.001.

Artikel [12] beschreiben Messung solcher ultra schnellen Schaltvorgänge in magnetischen Speicherzellen.

Literatur:

[1] H. W. Schumacher, C. Chappert, P. Crozat, R. C. Sousa, P. P. Freitas, J. Fassbender, B. Hillebrands: Phys. Rev. Lett. 90, 017201 (2003)

[2]S. Serrano-Guisan, K. Rott, G. Reiss, J. Langer, B. Ocker, H. W. Schumacher: Phys. Rev. Lett. 101, 087201 (2008).