In dieser Arbeit wird die Beugung und Brechung von Spinwellen experimentell und theoretisch untersucht. Die Messungen werden mit Hilfe eines zeitaufgelösten Raster-Kerr-Mikroskops durchgeführt. Dieses erlaubt eine Abbildung von Spinwellen mit einer Zeitauflösung genauer als 2 ps und einer Ortsauflösung genauer als 350 nm.
Zunächst diskutieren wir die Beugung von Damon-Eshbach Wellen an zwei Hindernissen in dünnen Filmen aus Permalloy: an einer Anordnung von Schlitzen in Form eines Gitters und an einem Doppelschlitz. Wir finden ausgeprägte Interferenzmuster, welche Replikationen der Spinwelle am Ort der Schlitze erzeugen. Diese Abbildungen von Spinwellen werden durch ihre anisotrope Dispersion hervorgerufen. Wir zeigen, dass es möglich ist die Position der Replikationen durch ein extern angelegtes Magnetfeld oder durch die Frequenz der Spinwelle maßzuschneidern. Wir reproduzieren die gefundenen Interferenzmuster durch eine Superposition derjenigen Fourierkomponenten in den Schlitzen, welche im Film propagieren können.
Das zweite Thema dieser Arbeit ist die Brechung von Spinwellen an Stufenkanten aus Permalloy, welche durch die unterschiedlichen Höhen zweier Filme gebildet werden. Wir zeigen in dieser Arbeit, dass ein solches System die Brechung von Spinwellen hervorruft und untersuchen die Frequenzabhängigkeit des Brechungswinkels und der Wellenlänge der gebrochenen Spinwelle.
In this thesis the diffraction and refraction of spin waves is studied experimentally and theoretically. Measurements are conducted using a time-resolved scanning Kerr microscope, which allows the imaging of spin waves with a time resolution better than 2 ps and a spatial resolution better than 350 nm.
In the first part of this thesis, we discuss the diffraction of Damon-Eshbach type spin-waves on an array of slits (grating) and on a double slit in a thin Permalloy film. We observe distinct diffraction patterns behind the slits which form replications of the spin-wave distribution inside the slits. These images arise from the anisotropic spin-wave dispersion. We show that it is possible to tune position and shape of the images by changing an externally applied magnetic field or the frequency of the spin waves. We reproduce the observed spin-wave patterns well by superimposing those Fourier components of the respective slit patterns which are allowed to propagate in the Permalloy films by the dispersion relation.
The second part of this thesis introduces the refraction of spin waves on a step edge formed by two Permalloy films of different thickness. We show in this thesis that such a system induces the refraction of spin waves and study the dependence of the refraction angle and the wavelength on the frequency of the spin wave.