Untersuchung mikromagnetischer Strukturen in dünnen Schichten

6 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 80
und wird deshalb auch im Bereich dünnster Schichten nur schwach von der Schichtdicke
abhängen. Eine bei verminderter Schichtdicke reduzierte Anisotropiekonstante würde
im Einklang mit den Ergebnissen von Heinrich [17] und von Krams [99] stehen, die in
Kapitel 4 angeführt wurden.
Die sich ausbildende mikromagnetische Struktur kann jedoch nicht ausschließlich durch
die Magnetostatik bestimmt sein. Dies folgt aus der Beobachtung, daß keine Landau-
Lifshitz-Strukturen existieren, wie sie aus der Minimierung dieses energetischen Betrags
resultieren würden.
Eine bei einer geringen Schichtdicke reduzierte Anisotropie hat Auswirkungen auf die
Struktur der sich ausbildenden Wände. Beispielsweise ist die Weite der Wände durch
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den Quotienten A/K aus Austausch - und Anisotropiekonstante bestimmt [96]. Bei
gegenüber dem Volumenwert verminderter Anisotropie ist die Wandweite deshalb vergrößert.
Der minimale Abstand zweier Wände wird zum Zeitpunkt der Domänenbildung
gleich ihrer Wandweite sein. Würden sie sich überlappen, so könnte eine attraktive
Wechselwirkung zur Bildung einer 180o-Wand führen [165]. Dieser Wandtyp wird in den
Mikrostrukturen jedoch nur sehr selten beobachtet. Steigt die Anisotropie im Verlauf des
weiteren Wachstums an, wird sich die Wandweite verringern, der Abstand der Wände jedoch
erhalten bleiben. Der in den Mikrostrukturen gefundene minimale Abstand zweier
Wände von ca. 3 µm ist somit ein Maß für die Weite der Domänenwände beim Einsatz
des Ferromagnetismus. Dieser Wert ist in etwa 10 Mal größer als in ausgedehnten
Co/Cu(001)-Filmen im Dickenbereich 5-9 Monolagen [95]. Folglich wäre die Anisotropie
zum Zeitpunkt der Domänenbildung um einen Faktor 100 kleiner als in diesen Schichten.
Der gefundene, stets eindomänige Zustand der 3µm-Quadrate bestätigt, daß die Wandweite
zum Zeitpunkt der Domänenbildung mindestens 3 µm beträgt. In diesen Strukturen
kann sich dann keine Wand ausbilden und sie verbleiben eindomänig.
DerWertvon3µm für die in den Experimenten beobachtete kritische Größe für die
Ausbildung eines Multidomänenzustandes bei allen untersuchten Schichtdicken ist deutlich
größer als es aus energetischen Betrachtungen zu erwarten ist. Im theoretischen
Abschnitt wurde beispielweise gezeigt, daß auch in den 3µm-Quadraten oberhalb einer
Schichtdicke von ca. 6 ML Domänenbildung energetisch günstig ist (s. S. 23). Nach diesen
Rechnungen ist auch in Quadraten mit nur 100 nm Kantenlänge oberhalb einer bestimmten
Schichtdicke mit Domänenbildung zu rechnen. Solche Abmessungen liegen jedoch unterhalb
der Weite der Néel-artigen Domänenwände in ultradünnen Co/Cu(001)-Filmen.
Die für die Ausbildung eines Multidomänenzustandes minimalen lateralen Abmessungen
sind folglich allein durch die Domänenwandweite bestimmt.