Magnetization reversal in film-nanostructure architectures
Final Report Abstract
Das Pinning magnetischer Domänenwände an templat-induzierten Pinningzentren in ferromagnetischen dünnen Schichten wurde im Hinblick auf eine Eignung als perkoliertes senkrechtes magnetisches Speichermedium (percolated perpendicular medium, PPM) untersucht. Dabei dienten [Co/Pt]-Multilagen mit senkrechter magnetischer Anisotropie als Referenzsystem. Es zeigte sich, dass die Größe und Periodizität der Nanoperforationen, die sich mit Porengrößen von bis zu 2 nm mit Perioden im Bereich von 8 nm erzeugen ließen, die magnetischen Eigenschaften, insbesondere Koerzitivfeld und magnetische Domänengröße, sehr stark von diesen geometrischen Strukturen abhängen. Die Energiebarriere gegen thermisch induzierte Ummagnetisierungsprozesse ist in derartigen Systemen recht hoch und gewährleistet eine für die Datenspeicherung geforderte Langzeitstabilität von mehr als 10 Jahren. Vielversprechende Untersuchungen zur magnetischen Datenspeicherung mit Hilfe eines konventionellen Lese-Schreibkopfes konnten demonstriert werden. Allerdings können bedingt durch die Domänenwandbreite in der Größenordnung von 20 nm lediglich Speicherdichten von etwa 60 Gbit/inch2 erreicht werden. Um die Domänenwandbreite nochmals deutlich zu verkleinern, wurden magnetisch hochanisotrope L10-geordnete CoPt- bzw. FeCuPt-Legierungsfilme auf nanoperforierten Templat-Substraten hergestellt; allerdings konnte keine (001)-Textur erhalten werden. Diese ist jedoch erforderlich, um eine senkrechte magnetische Anisotropie in diesen Filmen zu erzeugen.
Publications
- Magnetic films on nanoperforated templates: A route towards percolated perpendicular media, Nanotechnology 21 (2010) 495701
C. Schulze, M. Faustini, J. Lee, H. Schletter, M. U. Lutz, P. Krone, M. Gass, K. Sader, A. L. Bleloch, M. Hietschold, M. Fuger, D. Suess, J. Fidler, U. Wolff, V. Neu, D. Grosso, D. Makarov, and M. Albrecht
- Recording study of percolated perpendicular media, Applied Physics Letters 98 (2011) 192504
M. Grobis, C. Schulze, M. Faustini, D. Grosso, O. Hellwig, D. Makarov, and M. Albrecht
- Probing the energy barriers and magnetization reversal processes of nanoperforated membrane based percolated media, Nanotechnology 24 (2013) 145702
V. Neu, C. Schulze, M. Faustini, J. Lee, D. Makarov, D. Suess, S.-K. Kim, D. Grosso, L. Schultz, and M. Albrecht
(See online at https://doi.org/10.1088/0957-4484/24/14/145702)
