Untersuchung mikromagnetischer Strukturen in dünnen Schichten

6 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 81
In den Co/Cu(11 15)-Mikrostrukturen wird nach den Herstellung keine metastabile mikromagnetische
Struktur beobachtet. Die Mikrostrukturen dieses Systems liegen zu ca.
96% im energetisch günstigen eindomänigen Zustand vor. Nach den eingangs der Diskussion
in dargestellten Überlegungen wäre aber auch in diesen Strukturen die Bildung von
antiparallel magnetisierten Domänen und dazwischenliegenden 180o-Wänden möglich.
Aber in nur ca. 4% der Co/Cu(11 15)-Mikrostrukturen findet Domänenbildung statt.
Suszeptibilitätsmessungen an Co/Cu(117) und Co/Cu(11 17) zeigten, daß die in diesen
Systemen auftretende zweizählige Anisotropie bereits unmittelbar bei Einsatz des Ferromagnetismus
ausgeprägt ist [19]. Die Bildung der im Co/Cu(11 15)-System auschließlich
möglichen 180o-Wände wäre somit auch bei reduzierter Schichtdicke mit einem nur wenig
verminderten Energieaufwand verbunden.
Die sich in den Mikrostrukturen ausbildende magnetische Struktur ist somit durch das
Wechselspiel von Magnetostatik und Anisotropie bei geringen Schichtdicken bestimmt.
Ist die Anisotropie klein, so kommt es wie im Fall der Co/Cu(001)-Mikrostrukturen zur
Ausbildung eines metastabilen Multidomänenzustandes, der auch bei größerer Schichtdicke
erhalten bleibt. Ist die Anisotropie bereits ausgebildet, bildet sich in den Mikrostrukturen
bis zu einer Kantenlänge von 30 µm der von Austausch und Anisotropie
favorisierte eindomänige Zustand aus. Der Wert der vierzähligen Anisotropie zum Zeitpunkt
der Domänenbildung kann für das Co/Cu(001)-System zu Kp(≈ 1.7ML) ≤ 104 erg/cm 3 abgeschätzt werden.
Die durch die statistische Auswertung der Eigenschaften des unregelmäßigen Domänenmusters
in den Mikrostrukturen mit mehr als 3 µm Kantenlänge gefundene, lineare
Abhängigkeit
a.) der mittleren Domänenanzahl N Dom,
b.) der mittleren Domänenfläche ADom und
c.) der totalen Domänenwandlänge LDom
von der Kantenlänge, erlaubt eine Eingrenzung bezüglich des geometrischen Charakters
der Domänenstruktur. Vergrößert man hypothetisch die Abmessungen der Quadrate,
so steigt nach b.) auch die mittlere Domänengröße kontinuierlich an. Im Grenzfall
der unendlichen Ausdehnung gelangt man zum kontinuierlichen Film mit unendlicher,
mittlerer Domänengröße, was einem eindomänigen Zustand gleichkommt.
Sehr oft sind in den Mikrostrukturen vom Rand in die große Zentraldomäne hineinragende
Domänen zu beobachten. Dieser Zustand unterscheidet sich beispielsweise deutlich