SQUID Magnetometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Forschungsprojekt TERAMAGSTOR werden unterschiedliche magnetische Speicherkonzepte untersucht. Besonders hartmagnetische, chemisch geordnete L10 FePt Speicherschichten wurden mit unterschiedlichen Verfahren hergestellt (u.a. Magnetron-Sputter-Deposition und rapid thermal annealing) und mit weichmagnetischen Schichten kombiniert. Diese dienen dazu, das Schaltfeld, welches aufgebracht werden muss, um eine Ummagnetisierung zu initiieren, zu reduzieren. Die magnetische Charakterisierung derartiger Heterostrukturen spielt daher eine zentrale Rolle in diesem Projekt. Dazu werden temperaturabhängige Ummagnetisierungsschleifen (Hysteresekurven) unter verschiedenen Magnetfeldrichtungen (Magnetfeld steht senkrecht bzw. parallel zur Schichtebene) gemessen. Deren Auswertung erlaubt auch die Bestimmung der magnetischen Anisotropie, welche die thermische Stabilität des Filmsystems bestimmt. In einem weiteren Forschungsprojekt wurden die magnetischen Eigenschaften von granularen CoCrPt-SiO2 Filmen mit senkrechter Anisotropie untersucht. Durch Wahl eines selbstorganisierten Templats mit stark verschiedener Oberflächenmorphologie (SiO2-Partikelmonolagen bzw. Ionenstrahlerosions-Templat) und einer charakteristischen intrinsischen Längenskala (Templatperiode) kann gezielt die magnetisch wirksame Einheit mit kleiner Größenverteilung eingestellt werden. Die Abhängigkeit von der Templatmorphologie wurde durch Vergleich der beiden Systeme untersucht. Ein wesentlicher Parameter für die magnetischen Eigenschaften von granularen Systemen ist die Austauschkopplung zwischen den Körnern (intergranular exchange), die z. B. das Koerzitivfeld beeinflusst. Diese kann gezielt mittels Bestrahlung mit Co-Ionen modifiziert werden. Durch gerichtete Deposition von CoCrPt-SiO2 auf gekrümmte Oberflächen ergeben sich weitere neuartige Funktionalitäten, wie z. B. eine radialsymmetrisch variierende Anisotropierichtung. Der Einfluss der intergranularen Austauschkopplung und der vorgegeben Templatgeometrie auf das Ummagnetisierungsverhalten wurde systematisch untersucht und durch mikromagnetischen Simulationen ergänzt. Auch hier spielt die magnetische Charakterisierung mittels SQUID Magnetometrie eine zentrale Rolle. Neben diesen Aktivitäten wurden verschiedenste magnetische Untersuchungen (u.a. zero-field cooling, field cooling) an magnetischen Partikeln (u.a. Fe2O3) durchgeführt, um Information über den magnetischen Zustand (Superparamagnetismus, Spinglas) zu erhalten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Nonepitaxially grown nanopatterned Co-Pt alloys with out-of-plane magnetic anisotropy. J. Appl. Phys. 106, 114322 (2009)
D. Makarov, F. Klimenta, S. Fischer, F. Liscio, S. Schulze, M. Hietschold, M. Maret, and M. Albrecht
- Colossal thermoelectric power in Gd-Sr Manganites. Europhys. Lett. 91, 17008 (2010)
S. Sagar, V. Ganesan, P.A. Joy, S. Thomas, A. Liebig, M. Albrecht, and M.R. Anantharaman
- Magnetic films on nanoperforated templates: A route towards percolated perpendicular media. Nanotechnology 21, 495701 (2010)
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
- Nanocap arrays of granular CoCrPt:SiO2 films on silica particles: Tailoring of the magnetic properties by Co+ irradiation. Nanotechnology 21, 385703 (2010)
P. Krone, C. Brombacher, D. Makarov, K. Lenz, T. Strache, D. Ball, F. Springer, H. Rohrmann, J. Fassbender, and M. Albrecht
- Perpendicular FePt-based exchange-coupled composite media. Appl. Phys. Lett. 96, 062501 (2010)
D. Makarov, J. Lee, C. Brombacher, C. Schubert, M. Fuger, D. Suess, J. Fidler, and M. Albrecht
- Structural origin of perpendicular magnetic anisotropy in epitaxial CoPt3 nanostructures grown on WSe2(0001). Phys. Rev. B 81, 125417 (2010)
F. Liscio, M. Maret, C. Meneghini, S. Mobilio, O. Proux, D. Makarov, and M. Albrecht
- Coercivity enhancement in exchange biased Co3Pt-CoO bilayers. J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 015002 (2011)
T. Kosub, C. Schubert, H. Schletter, M. Daniel, M. Hietschold, V. Neu, M. Maret, D. Makarov, and M. Albrecht
- Enhanced bio-compatibility of ferrofluids of self-assembled superparamagnetic iron oxide-silica core-shell nanoparticles. J. Nanosci. Nanotechnol. 11, 1958 (2011)
T.N. Narayanan, A.P. Reena Mary, P.K. Anas Swalih, D. Sakthi Kumar, D. Makarov, M. Albrecht, Jayesh Puthumana, Abdulaziz Anas, and M.R. Anantharaman
- Influence of annealing time on the structural and magnetic properties of thin FePt films. J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 355001 (2011)
C. Brombacher, C. Schubert, K. Neupert, M. Kehr, J. Donges, V. Neu, and M. Albrecht
- L10 FePt:Cu bit patterned media. Nanotechnology 23, 025301 (2012)
C. Brombacher, M. Grobis, J. Lee, J. Fidler, T. Eriksson, T. Werner, O. Hellwig, and M. Albrecht
