Dünne magnetische Schichten: Morphologie und Magnetismus

Ultradünne magnetische Filme zeigen außergewöhnliche magnetische Eigenschaften, die bereits in zahlreichen technischen Bereichen zur Anwendung kommen. Mit großem Forschungsaufwand wird versucht, die magnetischen Eigenschaften "maßzuschneidern" - etwa im Hinblick auf die Orientierung der Magnetisierung, die Sättigungsmagnetisierung und die zum Umschalten der Magnetisierung benötigten magnetischen Felder. Für technische Anwendungen im Bereich der Magnetoelektronik, Sensorik und magnetischer Speichermedien haben sich vor allem Filme aus magnetischem Kobalt, Eisen oder Nickel bewährt, die auf einem nicht- magnetischen Substrat oder auf Zwischenschichten aus Kupfer abgeschieden werden. Jüngste Forschungsergebnisse haben ergeben, daß die Morphologie des Films, die Mikro-Rauhigkeit der Grenzfläche sowie die mögliche Legierungsbildung die magnetischen Eigenschaften maßgeblich beeinflussen. Deshalb ist eine Kontrolle der atomaren Rauhigkeit und der Reinheit der Filme von entscheidender Bedeutung. Erst ein genaues Verständnis des Zusammenhangs zwischen Wachstum, Struktur und magnetischen Eigenschaften dünner magnetischer Filme ermöglicht die gezielte Herstellung von Schichtstrukturen mit den gewünschten magnetischen Eigenschaften. Im vorliegenden Projekts soll der Zusammenhang zwischen der Struktur und den magnetischen Eigenschaften dünner Eisen- und Nickelfilme auf wohldefinierten Kupfersubstraten näher untersucht werden. Es sollen Wege aufgezeigt werden, wie sich durch Variation der Wachstumsparameter die Morphologie des Filmes - und damit dessen magnetische Eigenschaften - gezielt verändern lassen. Außerdem soll durch Verwendung der Cu-CuO Streifenphase und einer regelmäßig gestuften Kupferoberfläche der Einfluß der lateralen Nanostrukturierung auf das Filmwachstum und auf die magnetischen Eigenschaften untersucht werden. Die Experimente sollen mit Hilfe der Rastertunnelmikroskopie (RTM) und optischer Spektroskopie (RDS) durchgeführt werden. Damit lassen sich einerseits die Struktur und die chemische Zusammensetzung mit atomarer Auflösung darstellen und andererseits die magnetischen Eigenschaften über den magneto-optischen Kerr Effekt vermessen.