Magnetisches Kraftmikroskop (HR-MFM)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im DFG (D.A.CH) Forschungsprojekt werden magnetisch austauschgekoppelte Nanostrukturen, die speziell für die magnetische Datenspeicherung von großem Interesse sind, untersucht. Besonders hartmagnetische, chemisch geordnete L10 FePt Speicherschichten werden hierbei auf MgO(001) Substraten hergestellt und mit weichmagnetischen ferrimagnetischen FeGd Schichten kombiniert und anschließend mittels Elektronenstrahllithographie nanostrukturiert. FeGd dienen dazu, das Schaltfeld, welches aufgebracht werden muss, um eine Ummagnetisierung zu initiieren, zu reduzieren. Die magnetische Charakterisierung derartiger Nanostrukturen spielt daher eine zentrale Rolle in diesem Projekt. Dazu werden temperaturabhängige Ummagnetisierungsschleifen (Hysteresekurven) unter verschiedenen Magnetfeldrichtungen (Magnetfeld steht senkrecht bzw. parallel zur Schichtebene) gemessen. Deren Auswertung erlaubt auch die Bestimmung der magnetischen Anisotropie, welche die thermische Stabilität des Systems bestimmt. Unterstützt werden diese Untersuchungen durch lokale Abbildung der magnetischen Domänenstruktur und deren Veränderung als Funktion eines äusseren Magnetfeldes mittels hochauflösendem MFM. In einem weiteren Projekt werden selbstangeordnete Partikelmonolagen mit weichmagnetischen Permalloy-Filmen beschichtet. Diese bilden stabile magnetische Vortexzustände auf den Partikeloberseiten aus, die sich mittels hochauflösender MFM untersuchen lassen. Hierbei ist das MFM zunächst nur auf die Magnetisierungsrichtung des senkrechten Vortexkerns im Zentrum der Kappenstruktur sensitiv. Allerdings wird durch Anlegen eines geringen in-plane Magnetfeldes der magnetische Vortexkern nach rechts bzw. nach links (senkrecht zum angelegten Feld) je nach Drehsinn der magnetischen Zirkulation abgelenkt. Diese Auslenkung kann nun zur Bestimmung des Drehsinns der Zirkulation herangezogen werden. Neben diesen Aktivitäten wurden auch MFM Untersuchungen an antiferromagnetischen CoO Partikel- Monolagen, die mit einer dünnen Fe-Schicht bedeckt wurden, durchgeführt. Hierbei ist es interessant die Domänenwandbewegung im Fe als Funktion des angelegten Feldes zu studieren. CoO Partikel dienen hierbei als Pinning-Zentren, welche die Domänenwände festhalten. Derartige Partikel-Film Systeme sind beispielsweise für die magnetische Datenspeicherung („percolated media“) von Interesse.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- FePtCu alloy thin films: Morphology, L10 chemical ordering, and perpendicular magnetic anisotropy. J. Appl. Phys. 112, 073912 (2012)
C. Brombacher, H. Schletter, M. Daniel, P. Matthes, N. Jöhrmann, M. Maret, D. Makarov, M. Hietschold, and M. Albrecht
- Thermally assisted all-optical helicity dependent magnetic switching in amorphous Fe100-xTbx alloy films. Advanced Materials 25, 3122 (2013)
A. Hassdenteufel, B. Hebler, C. Schubert, A. Liebig, M. Teich, M. Helm, M. Aeschlimann, M. Albrecht, and R. Bratschitsch
- Magnetic properties of granular CoCrPt:SiO2 thin films deposited on GaSb nanocones. Nanotechnology 25, 085703 (2014)
D. K. Ball, K. Lenz, M. Fritzsche, G. Varvaro, S. Günther, P. Krone, D. Makarov, A. Mücklich, S. Facsko, J. Fassbender, and M. Albrecht
(Siehe online unter https://doi.org/10.1088/0957-4484/25/8/085703) - Single vortex core recording in a magnetic vortex lattice. J. Appl. Phys. 115, 063906 (2014)
D. Mitin, D. Nissen, P. Schädlich, S. S. P. K. Arekapudi, and M. Albrecht
(Siehe online unter https://doi.org/10.1063/1.4865746)
