Artur Bechert

Magnetische und strukturelle Untersuchungen zur uniaxialen senkrechten Anisotropie in FeTb-Legierungsschichten


In der vorliegenden Arbeit wurden amorphe FeTb-Legierungsschichten mit Hilfe von Magnetfeld-Temper-Experimenten untersucht. Das Ziel war dabei die Natur der magnetischen Anisotropie in diesen magnetooptisch interessanten Materialien aufzuklären.

Es wurde gezeigt, daß nachträgliches Tempern im äußeren Magnetfeld im Gegensatz zu einigen Literaturangaben einen bestimmten Einfluß auf die amorphen FeTb-Schichten ausüben kann und dieser von der Orientierung des Magnetfeldes gegenüber der Schichtoberfläche abhängig ist, und zwar kommt es beim Tempern in einem senkrecht zur Schichtebene orientierten Magnetfeld praktisch zu keiner Änderung der Energie der senkrechten magnetischen Anisotropie, während das Tempern in einem in-plane Magnetfeld diese um ca. 20% vermindert, was auf eine Umorientierung der FeTb-Paare hindeutet.

Die Paarverteilungsfunktionen aus den TEM-Experimenten bestätigen, daß durch das äußere Magnetfeld ein Zuwachs an Fe-Tb-Paaren in Richtung des angelegten Magnetfeldes erzeugt werden kann.

Diese Ergebnisse unterstützen das Paaranisotropie-Modell als Hauptursache für die uniaxiale senkrechte magnetische Anisotropie in amorphen FeTb-Legierungsschichten.

Eine unidirektionale Anisotropie in der Schichtebene wurde gefunden, die auf einer festen Achse in der Schichtebene liegt und durch das Feldtempern um 180° gedreht werden kann. Sie wird auf die Abweichung der magnetischen Vorzugsachse von der Schichtnormalen zurückgeführt und ausführlich analytisch beschrieben und numerisch angefittet. Umfangreiche Modellrechnungen werden detailliert im Anhang wiedergegeben und in einer Übersichtstabelle zusammengefasst.

Aus den Resultaten dieser Arbeit ergibt sich auch eine Schlußfolgerung für die Anwendung von Fe-Tb-Schichten als magnetooptische Speichermedien: Die bisher unbefriedigende Langzeitstabilität der magnetooptischen Schichten auf FeTb-Basis kann durch ein gezieltes Tempern - s. Arbeit* - verbessert werden, da nach dieser Behandlung die Fe-Tb-Paare weniger beweglich sind. Ein beim Tempern angelegtes Magnetfeld parallel zur Schichtnormalen würde dafür sorgen, daß die Senkrecht-Anisotropie während dieser Behandlung nicht abnimmt.

Betreuer: Prof. Dr. H. Hoffmann .

Abgabedatum: 23.02.98.

* - Erschienen in Buchform beim Roderer Verlag, Regensburg, ISBN 3-890733-233-X.