Magnetic anisotropies of (Ga,Mn)As films and nanostructures [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Frank Hoffmann

Magnetic anisotropies of(Ga,Mn)As lms andnanostructuresDissertationzur Erlangung des Doktorgradesder Naturwissenschaften (Dr. rer. nat.)der Fakultat Physikder Universitat Regensburgvorgelegt vonFrank Ho mannaus Passau2010Promotionsgesuch eingereicht am 06.10.2010Die Arbeit wurde angeleitet von: Prof. Dr. C. H. BackPruf ungsausschuss:Vorsitzender: Prof. Dr. J. Fabian1. Gutachter: Prof. Dr. C. H. Back2.hter: Prof. Dr. D. WeissWeiterer Prufer: Prof. Dr. J. LuptonTag des Promotionskolloquiums: 02.02.2011Contents1 Introduction 12 Theoretical basics 52.1 Ferromagnetism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2 Magnetic energies and elds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.2.1 Exchange Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.2.2 Demagnetizing energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.2.3 Anisotropy energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2.4 Zeeman Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.3 Magnetization Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.3.1 Equation of motion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.3.2 The Landau-Lifshitz-Gilbert Equation . . . . . . . . . . . . . . . 112.3.3 Basic concept of ferromagnetic resonance . . . . . . . . . . . . . . 112.3.4 Ferromagnetic resonance condition . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.3.5 Calculation of the FMR lineshape . . . .