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Herstellung
magnetischer Filme und Effekt periodisch angeordneter "Nanolöcher"
auf deren senkrechte Magnetisierung
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Allgemeine
Kurzinformation zum Thema:
Die Nachfrage nach wiederbeschreibbaren, nicht-flüchtigen Speichermedien
immer höherer Kapazität erfordert die ständige Miniaturisierung
des Volumens, in dem die Information eines Bits abgelegt werden kann.
Die Weiterentwicklung der heutzutage in magnetischen Festspeichern
eingesetzten granularen Filme erlaubt jedoch nur eine geringe weitere
Volumenreduzierung, bevor der Verlust der Information durch thermische
Fluktuationen (superparamagnetisches Limit) oder ein Übersprechen
der Information (Ummagnetisierung durch Nachbarkörner) innerhalb
des granularen Films droht. Dieses Problem lässt sich durch den
Einbau definierter, periodischer Defektzentren in einen ansonsten
homogenen Film umgehen. Die Domänenwandbewegung bleibt bei geeigneter
Wahl der Defektgröße zwischen diesen gefangen. |
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Aufgabenstellung:
Zunächst werden ungestörte, planare magnetische Filme
(z. B. Co/Pt Multilagen) mittels Sputterdeposition hergestellt und
charakterisiert. Nach Optimierung der Depositions-parameter, um
eine senkrechte leichte Achse der Magnetisierung zu erhalten, werden
Substrate mit periodischen Defektzentren im Abstand 20-200 nm überwachsen.
Hierbei kommen die im Institut für Festkörperphysik vielfach
genutzten Techniken der inversen Mizellen sowie der Kolloidabscheidung
und anschließender Verkleinerung der Teilchendurchmesser durch
Plasmaätzen zur Anwendung. Es soll untersucht werden, inwieweit
z. B. durch Variation der Teilchengröße (Defekte im Film)
die Domänenwandbewegung des magnetischen Films beeinflusst
werden kann.
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Angewandte
Techniken:
Eine Vielzahl von Techniken wird in dieser Diplomarbeit unter detaillierter
Anleitung erlernt. Der Fokus der Arbeit liegt in der Inbetriebnahme
einer vorhandenen Ionen-Sputteranlage unter Ultrahochvakuum und
dem optimierten Wachstum magnetischer Schichtsysteme. Die strukturellen
und magnetischen Eigenschaften dieser Filme werden im Wesentlichen
mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) und SQUID-Magnetometrie
untersucht und durch die magnetische Kraftmikroskopie ergänzt.
Die Präparation periodischer Defektzentren ist ein Standardverfahren
am Institut für Festkörperphysik, so dass dies innerhalb
kurzer Zeit selbst erlernt werden kann. Die periodisch gestörten
magnetischen Filme werden mit den planaren Referenzfilmen verglichen.
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