Die magnetischen Eigenschaften, bzw. die Domänenstruktur von Nanostrukturen aus wenige Atomlagen dicken magnetischen Films auf nichtmagnetischen Substraten wird von verschieden Faktoren wie z.B. der Materialart, der Schichtdicke, der geometrischen Formgebung, der Substratwahl oder auch der Kontamination durch Fremdatome bestimmt. Dies ist für den Forscher eine fast unendliche Spielwiese mit mannigfaltigen Variationsmöglichkeiten um magnetische Feinstrukturen zu untersuchen. Hinzu kommt die technologische Nähe dieses Forschungsgebiets zu aktuellen Anwendung wie z.B. der Festplatte oder DRAM. Ein Beispiel für eine Untersuchung von nanostrukturierten Filmen ist in den folgenden Bildern zu sehen:
Das Bild links zeigt eine SEM Aufnahme eines Kobalteisen-Films auf Siliziumsubstrat. Aus dem Kobalteisen-Film wurde mittels FIB ein V-förmiger Draht herauspräpariert. Im SEMPA Bild (rechts) ist die gemessene Magnetisierungskomponente in der Filmebene farbkodiert dargestellt. Im geschlossenen Film sind sogenannte Ripple-Domänen als rot/blaue Fläche zu erkennen, welche aufgrund der polykristallinen Struktur durch lokale Fluktuation der leichten Richtung der Anisotropie hervorgerufen werden. Im Unterschied dazu wird die Magnetisierung des V-Drahtes durch die Formanisotropie dominiert, welche den Draht in zwei Domänen zerfallen läßt, welche hier durch eine Vortexwand getrennt sind. Unser Tätigkeitsschwerpunkt bei magnetischen Strukturuntersuchungen liegt im besseren Verständnis von Domänenzuständen der Mikro- bzw. Nanostrukturen im Grundzustand. Zusätzlich zu den oben genannten Parametern untersuchen wir den Einfluß der dipolaren Kopplung auf die Domänenstruktur, die sich bemerkbar macht, wenn zwei oder mehr Strukturen dicht beieinander liegen. Ein Beispiel hierfür ist in den nächsten Bildern zu sehen. In (a) ist eine SEM Aufnahme von magnetischen Rechtecken dargestellt, welche dicht beieinander und in einer Reihe liegen. In (b) und (c) sind hiervon die beiden in-plane Magnetisierungskomponenten parallel zu den Bildrändern zu sehen, während (d) die Magnetisierungsinfomation farbkodiert wiedergibt. Alle Rechtecke haben fast die identische Domänenstruktur, was durch die dipolare Kopplung der Rechtecke untereinander hervorgerufen wird.
Für mehr Informationen hierzu oder bei Interesse an einer Diplom- oder Doktorarbeit in diesem Themenbreich können Sie sich gerne an R. Frömter oder H.P. Oepen wenden.
