Untersuchung mikromagnetischer Strukturen in dünnen Schichten

5 MAGNETISCHE DOMÄNEN IN CO/CU(001)-MIKROSTRUKTUREN 71
Führt man das Experiment bei veränderter Schichtdicke durch, so stellt sich heraus,
daß es einen weiteren Parameter gibt, der einen noch wesentlich größeren Einfluß
hat: die Dicke. Sowohl in Strukturen die dicker als 12 ML sind, als auch in den
dünnsten untersuchten Schichten benötigt man z.T. deutlich größere Feldstärken, um
die Strukturen aufzumagnetisieren.
Abb. 31 zeigt die nichtlineare Dickenabhängigkeit der für den vollständigen Magnetisierungsprozeß
benötigten Feldstärke. Die größten Werte ergeben sich im Bereich dünnster
Schichten, zwischen 8-12 ML findet man ein Minimum.
Die zur Verfügung stehenden 160 Oe reichen nicht aus, um die Strukturen unterhalb
von 3 Monolagen Schichtdicke aufzumagnetisieren!
In diesen Strukturen bleibt die Domänenstruktur auch nach Anlegen dieses Feldes
nahezu unverändert erhalten. Die Position der Wände ist unverändert, lediglich die
Magnetisierung hat in einigen Domänen eine andere Orientierung. Die Domänenwände
können möglicherweise nicht von etwaigen Haftstellen“ gelöst werden. Die Wandbe-
”
hinderung ist umso stärker, je dünner die Strukturen sind.
5.3 Der Ummagnetisierungsprozeß
Der durch Anlegen eines Feldes erzwingbare eindomänige Zustand in den Mikrostrukturen
ist stabil und bleibt auch nach dem Abschalten des Feldes erhalten. Innerhalb
einer Zeitspanne von mehreren Stunden tritt keine Domänenbildung auf. Dies ist in
Übereinstimmung mit den Beobachtungen an ausgedehnten Co/Cu(001)-Filmen [95].
Auch nach dem Anlegen von magnetischen Wechselfeldern parallel zur -Richtung
mit Freuquenzen von ca. 1 Hz konnten keine Domänen erzeugt werden. Dies wiederum
ist in kontinuierlichen Co/Cu(001)-Filmen möglich [95]. Offensichtlich stellt der eindomänige
Zustand der Mikrostrukturen bei alle untersuchten Schichtdicken ein tiefes
lokales Energieminimum dar.
Die Stabilität dieses Zustandes erlaubt es, das Ummagnetisierungsverhalten der
Co/Cu(001)-Mikrostrukturen mit dem SEMPA zu untersuchen. Einmal aufmagnetisiert,
lassen sich die Strukturen wegen ihrer magnetischen Vierzähligkeit durch
ein konstantes, parallel zu einer der drei anderen < 110 >-Richtungen orientiertes
magnetisches Feld entweder um 180o oder um ±90o ummagnetisieren. Das Feld wurde
wie beim Aufmagnetisierungsprozeß sukzessive erhöht, die Aufnahmen wurden erneut
jeweils nach Anlegen des Feldes gemacht.