In this thesis magnetization dynamics in thin magnetic films and nanostructures is investigated.
The first part is devoted to the study of spin waves, mainly in thin films, where at large excitation amplitudes spin wave instabilities are observed. The main achievement in this section is the deep understanding of nonlinear spin wave dynamics above standard three- and four magnon scattering processes and their experimental observation.
In the second part the thin film is patterned once into an antidot lattice and also into a stripe. In both cases propagating spin waves behave similarly. Their dispersion is investigated in detail in order to allow for the utilization of spin waves as a probe for spin transfer torques and to investigate the possible technological use of magnonic crystals.
Another potentially useful technology is studied in the third part. Therefore topological objects are used to store information. In the so-called racetrack memory domain walls in stripes contain the binary information that is transported through a racetrack. We thus studied the propagation behavior of domain walls and used it to infer a parameter of an extended micromagnetic model. In vortex random access memory bits are proposed to be encoded in the discrete states of a magnetic vortex and selective bit reversals with interactions of spin wave modes with the vortex core are studied.
From another point of view, the first part deals with spin wave dynamics in 2D, the second part marks the transition to 1D and in the third part spin waves are investigated within a magnetic dot (0D). While the magnetic ground state is topologically trivial in the first two parts, the last part also deals with topologically more complex magnetization configurations and its excitations.

In dieser Arbeit wird die Magnetisierungsdynamik in dünnen magnetischen Filmen und Nanostrukturen untersucht.
Der erste Teil ist der Untersuchung von Spin Wellen, hauptsächlich in dünnen Filmen, gewidmet, in denen Spin Wellen Instabilitäten bei großen Anregungsamplituden beobachtet werden. In diesem Abschnitt wird hauptsächlich ein tiefes Verständnis der nichtlinearen Spin Wellen Dynamik über standard drei- und vier-Magnonen Streuprozesse hinausgehend und deren experimentelle Beobachtung erreicht.
Im zweiten Teil wird der dünne Film zum einen zu einem Antidot Gitter und zum anderen zu einem Streifen strukturiert. In beiden Fällen verhalten sich propagierende Spin Wellen ähnlich. Ihre Dispersion wird detailiert untersucht um mit ihnen Spin Transfer Torques zu messen und um mögliche technische Anwendbarkeiten von magnonischen Kristallen zu untersuchen.
Eine andere potentiell nützliche Technologie wird im dritten Teil betrachtet. Dabei werden topologische Objekte benutzt um Information zu speichern. Im sogenannten 'Racetrack Speicher' beinhalten Domänenwände in Streifen die binäre Information, die auf einer 'Rennbahn' transportiert wird. Deswegen studierten wir das Propagationsverhalten von Domänenwänden und benutzten es um einen Parameter eines erweiterten Mikromagnetischen Modells abzuleiten. In Vortex Random Access Speichern wird vorgeschlagen die Bits durch die diskreten Zustände eines magnetischen Vortex zu beschreiben und hier wird das selektives Umschalten des Bits mit Hilfe der Wechselwirkung von Spin Wellen Moden mit dem Vortex Kern untersucht.
Aus einer anderen Sicht behandelt der erste Teil Spin Wellen in zwei Dimensionen, der zweite Teil markiert den Übergang zu einer Dimension und im dritten Teil werden Spin Wellen in einem magnetischen Dot (0d) untersucht. Während der magnetische Grundzustand in den ersten beiden Abschnitten topologisch trivial ist, behandelt der letzte Teil auch topologisch komplexere Magnetisierungskonfigurationen und deren Anregungen.