Untersuchung mikromagnetischer Strukturen in dünnen Schichten

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5 MAGNETISCHE DOMÄNEN IN CO/CU(001)-MIKROSTRUKTUREN 67 Struktur erfaßt. Im zweiten Fall ist dagegen eine Nukleation dieser Domäne nötig. Der Verlauf der Magnetisierungskurve wird also auch für von den Abmessungen her identische Strukturen vom wie-gewachsenen Zustand abhängen. Abb. 30 (S. 68) zeigt die im Verlauf des Aufmagnetisierungsprozesses eines 12 ML dicken Mikrostruktur-Feldes gemachten Aufnahmen. Oben links ist der wie-gewachsene Zustand zu sehen, unten links der nach dem Anlegen eines Feldes von 24 Oe resultierende eindomänige Zustand. Im wie-gewachsenen Zustand (Abb. 30a) liegen die Mikrostrukturen in dem bereits aufgezeigten Multidomänenzustand mit irregulärer Struktur vor. Auch die bisher nicht angesprochenen linienförmigen Strukturen am linken unteren Rand sind nicht eindomänig. An der Kontrastabfolge47 in der rechten Linie ist zu erkennen, daß in diesen Strukturen auch Magnetisierungsrichtungen senkrecht zur langen Kante vorkommen. Die extreme Form (3 · 90µm2 , Kantenlängenverhältnis 1:30), oder besser die Formanisotropie (vgl. Kap. 2.1.1) kann eine Stellung der Magnetisierung parallel zur kurzen Kante, wie sie aufgrund der kristallinen Anisotropie allein möglich ist, nicht verhindern. Vor allem in der oberen Hälfte der Aufnahme sind Strukturen zu sehen, in denen eine (schwarze) Domäne mit einer Magnetisierungsrichtung parallel zum Feld vorhanden ist. Zum Teil sind die Strukturen bereits eindomänig, zum Teil sind die schwarzen Domänen nur sehr klein (Pfeile!). Nach Anlegen eines Feldes von 4 Oe ist die Domänenstruktur unverändert (Abb. 30b). Unterhalb dieser Feldstärke reicht die zwischen benachbarten Domänen entstandene Energiedifferenz nicht aus, um die Wand aus dem sie festhaltenden lokalen Energieminimum herauszuheben. Durch den vom Feld auf die Wand ausgeübten Druck ist zwar ihre Auslenkung aus der Gleichgewichtslage möglich, nach Abschalten des Feldes kehrt die Wand jedoch in ihre ursprüngliche Position zurück. Es handelt sich um reversible W andbewegungen, die in den in Remanenz aufgenommenen Bildern nicht zu sehen sind. Erhöht man die angelegte Feldstärke auf 8 Oe (Abb. 30c), werden erste Veränderungen sichtbar. In drei der vier 15µm-Quadrate (oben rechts) haben sich die schwarzen Domänen bereits über die gesamte Struktur ausgebreitet, in der Linienstruktur sind ebenfalls einige der Domänen verschwunden. Die schwarze Domäne im großen Zentralquadrat hat sich vergrößert, im obersten 15µm-Quadrat hat sich die rechte schwarze Domäne ebenfalls vergrößert und ist mit der linken verschmolzen. 47von oben: schwarz-hell-schwarz-dunkel-schwarz-hell, was gleichbedeutend mit einer Magnetisierungsorientierung, bezogen auf die lange Achse der Struktur, oben-rechts-oben-links-oben-links ist.
5 MAGNETISCHE DOMÄNEN IN CO/CU(001)-MIKROSTRUKTUREN 68 Abbildung 30: Magnetische Domänenstrukturen in einem 12 ML dicken Mikrostruktur-Feld nach dem Anlegen eines externen Feldes parallel zur schwarzen -Richtung (Richtung der Magnetisierung in den schwarz kodierten Domänen). Die jeweilige Feldstärke ist angegeben. Bei kleinen Feldstärken sind nach dem Abschalten des Feldes keine Veränderungen sichtbar. Oberhalb von 8 Oe finden irreversible Wandbewegungen statt. Die energetisch bevorzugten schwarzen Domänen breiten sich aus. In den Strukturen, in denen nach dem Wachstum keine (ausbreitungsfähige) schwarze Domäne vorhanden ist, verschwinden stattdessen die energetisch ungünstigen weißen Domänen. In diesen Strukturen findet oberhalb von 16 Oe ein Ummagnetisierungsprozeß statt.
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