Abschlussarbeiten

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Masterarbeit bei Dr. U. Wiedwald zurück zur Übersicht
   

Herstellung magnetischer Filme und Effekt periodisch angeordneter "Nanolöcher" auf deren senkrechte Magnetisierung

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.

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.

 

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.