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Röntgen- und Vektor-MOKE-Untersuchung ... - AG Wollschläger

Röntgen- und Vektor-MOKE-Untersuchung ... - AG Wollschläger

58 4. Ergebnissesind,

58 4. Ergebnissesind, lässt sich die Lage der magnetisch schweren Richtungen sehr genau bestimmen.Die Abb. 4.17 zeigt die Messung der Probe T1, es ist keine klare Struktur auszumachen.Die Messungen der anderen Proben liegen qualitativ zwischen den gezeigten Messungen,wobei keine Systematik zu erkennen ist. Eine mögliche Ursache könnte die relativschlechte Auflösung der Messungen sein, da pro Probe nur 81 Winkel untersucht wurden.Es ist aber wahrscheinlicher, dass die Messungen mit der niedrigen Symmetrie eine niedrigeKristallinität aufweisen. Es sei noch erwähnt, dass es schon gelungen ist theoretischeModelle an qualitativ bessere Messungen dieses Materialsystems zu fitten [43].1)12) 60Koerzitvfeld µ 0H C[mT]0.90.80.7Koerzitvfeld µ 0H C[mT]50403020100.60 100 200 300Probenwinkel α [°]00 100 200 300Probenwinkel α [°]Abbildung 4.16: Koerzitivfeld H C der nachgetemperten Probe R2* über den Probenwinkelα aufgetragen. In 1) ist H C aus den Messungen der Θ Mx -Komponentegezeigt. Die magnetisch leichten Richtungen sind rot gestrichelt eingezeichnet. Mankann eine vierzählige Struktur erkennen, der eine zweizählige Struktur überlagertist. In den magnetisch schweren Richtungen sind scharfe Peaks zu erkennen. In 2)ist H C aus den Messungen der Θ My -Komponente gezeigt. In den schweren Richtungsind klare Peaks zu erkennen.4.3.3. RemanenzIn Abb. 4.18 sind für Probe R4 die ermittelten Remanenzen Θ K,Rem der Θ Mx - und Θ My -Hysteresen für verschiedene Magnetisierungsrichtungen dargestellt. Es ist eine vierzähligekreisförmige Struktur zu erkennen, die sich aus den Remanenzen der Θ Mx - und Θ My -Hysteresen zusammensetzt. Bei einer Magnetisierung entlang einer magnetisch leichtenRichtung ist die Remanenz Θ K,Rem in den Θ Mx -Hysteresen maximal und in den Θ My -Hysteresen Null. Magnetisiert man entlang einer magnetisch schweren Richtung, ist dieRemanenz in den Θ Mx -Hysteresen minimal und in den Θ My -Hysteresen maximal. DesWeiteren sind die Remanenzen in den Θ Mx -Hysteresen immer deutlich größer als die derΘ My -Hysteresen.Bis auf die Proben T1 und T5 ist bei allen Messungen die vierzählige Struktur gut zuerkennen. In Abb. 4.19 sind die Remanenzen Θ K,Rem der Hysteresen für Probe T5 gezeigt.Die vierzählige Struktur der Remanenz Θ K,Rem aus den Θ Mx -Hysteresen ist durch

4.3. MOKE-Messungen 591) 0.42)5Koerzitvfeld µ 0H C[mT]0.30.20.1Koerzitvfeld µ 0H C[mT]432100 100 200 300Probenwinkel α [°]00 100 200 300Probenwinkel α [°]Abbildung 4.17: Koerzitivfeld H C der Probe T1 über den Probenwinkel α aufgetragen.Die magnetisch leichten Richtungen sind rot gestrichelt eingezeichnet. In 1)ist H C aus den Messungen der Θ Mx -Komponente gezeigt. In 2) ist H C aus den Messungender Θ My -Komponente gezeigt. In beiden Messungen ist keine klare Strukturzu erkennen.eine überlagerte zweizählige Struktur gestört. Der Verlauf der Remanenz Θ K,Rem aus denΘ My -Hysteresen entspricht dem der anderen Proben. Eine mögliche Ursache für diesesVerhalten ist eine gestufte Struktur der Eisenoberfläche [29], welche durch ein fehlerhaftesMgO-Substrat entstanden sein könnte.In [20] wurde ein Modell entwickelt, mit dem man die richtungsabhängigen Remanenzenbeschreiben kann. Die Magnetisierung liegt in Remanenz immer in magnetisch leichterRichtung, da sich hier das Minimum der freien Energie befindet. In dem vorgestelltenModell dreht sich die Magnetisierung als Ganzes aus der Sättigung in die Remanenz. AusAbb. 4.20 lassen sich für die Θ Mx - und Θ My -Komponente in Remanenz die BeziehungenΘ Mx = |Θ M,Rem | cos(β) und Θ My = |Θ M,Rem | sin(β) ableiten. Wird die Probe rotiert, verändertsich auch β entsprechend. Der maximale Winkel zwischen Magnetisierung undx-Achse beträgt aufgrund der Lage der magnetisch leichten Richtungen 45°, somit ergibtsich für β ein Wertebereich von ± 45°. Dies wird numerisch über eine Sägezahnfunktionberücksichtigt. Des Weiteren wird für die Fits noch ein konstanter Offtset benötigt, dermögliche isotrope Beträge zur Magnetisierung berücksichtigt.In Abb. 4.18 2) und Abb. 4.19 2) sind die entsprechenden Fits für die aus den Θ Mx -Hysteresen ermittelten Remanenzen gezeigt. Für die Fits der Proben T1 und T5 wurdendie verrauschten Bereiche nicht berücksichtigt.In Abb. 4.21 ist die aus den Remanenzen ermittelte Amplitude |Θ M,Rem | gegen dieSchichtdicke D Fe des Eisenfilms aufgetragen. Sowohl für die T-Serie als auch für dieS-Serie ergibt sich jeweils ein linearer Zusammenhang zwischen Schichtdicke und Remanenz.Über eine lineare Regression lassen sich die Gleichungen|Θ M,Rem | T = 0, 7[mdeg/Å] D Fe + 18 [mdeg] (4.1)|Θ M,Rem | S = 0, 6[mdeg/Å] D Fe − 13 [mdeg] (4.2)

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