Untersuchung mikromagnetischer Strukturen in dünnen Schichten

3 EXPERIMENTELLER AUFBAU UND PROBENPRÄPARATION 42
beiden dort vorhandenen Spindetektoren hinter der Optik angebracht. Aus diesem
Grund wurde zwischen Optik und Detektor zusätzlich eine aus zwei zylinder- und
einem trichterförmigen Element bestehende Einzellinse gesetzt (siehe Abb. 13 rechts,
Abb. 14 im Vordergrund), die den Fokus vom Ausgang der Optik auf den hinter ihr
sitzenden Wolframkristall abbildet. Die für die Fokussierung der Elektronen auf den
Wolframkristall benötigten Versorgungsspannungen dieser drei Elemente wurden mit
SIMION berechnet. Eine Optimierung der Geometrie und den einzelnen Potentialen
dieser Einzellinse ist jedoch noch nötig. Durch Angleichung der Potentiale vornehmlich
der links-recht-Quadrupolelemente war es möglich, die Optik auf die neue Geometrie
einzustellen und für die ersten qualitativen Messungen ausreichende Zählraten in den
Sekundärelektronenvervielfachern des Detektors zu erzielen.
Aufgrund des größeren Primärstrahlstromes (10nA) und der verbesserten elektronenoptischen
Eigenschaften waren in diesen Messungen Meßzeiten von 500 µs pro Bildpunkt
ausreichend, um die magnetischen Strukturen auf einer Fe(110)-Oberfläche zu erkennen.
Bei vergleichbarer Bildauflösung (256·256 Bildpunkte) benötigt man für eine Aufnahme,
die im S800 knapp 10 Minuten dauert (dort sind es 243·243 Bildpunkte), nur ca. 32
Sekunden. Die Zählraten betrugen bei diesen Messungen 50.000 s−1 je Vervielfacher und
es wurden für Abb. 15 vier Aufnahmen aufsummiert. Eine ausführliche Beschreibung
von Rechner und Zubehör befindet sich am Institut [123].
Abbildung 15: Domänenstruktur und Topographie auf einem Fe(110)-Kristall: Im linken Teilbild ist
die Polarisationskomponente parallel zur vertikalen Kante des Bildes zu sehen, im mittleren diejenige
parallel zur horizontalen Kante. Die Pfeile in den Domänen geben die Richtung der Magnetisierung an.
Rechts ist in einem SEM-Bild die Oberfläche des Fe(110)-Kristalls zu sehen.
Der Fe(110)–Einkristall wurde vor den Aufnahmen durch Ar + -Ionenbeschuß bei
einer Energie von 3 keV von seiner Oxidschicht befreit. krz-Eisen hat auf der (110)-