Untersuchung mikromagnetischer Strukturen in dünnen Schichten

6 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 86
gewachsenen Zustand stets als Eindomänenteilchen vor, dies ist jedoch, wie bereits herausgestellt
wurde, durch die Herstellung bedingt.
Der minimale Domänenradius für die Domänennukleation, ergibt sich aus der Bilanz
der für die Domänenbildung aufzubringenden Domänenwandenergie, der eingesparten
magnetostatischen Energie sowie der eingesparten Feldenergie und kann mit Hilfe bekannter
Ausdrücke [174] abgeschätzt werden. Setzt man für die Koerzitivfeldstärke einen
Wert von ca. 12 Oe ein, wie er sich aus den Schaltkurven ergibt, so beträgt der kritische
Domänenradius im Fall der Nukleation einer entgegengesetzt magnetisierten Domäne
ca. 1 µm und für die Nukleation einer 90o-Domäne ca. 500 nm. Berücksichtigt man die
endliche Ausdehung der Wände (180o-Wand: 1-2 µm [95], 90o-Wand ca. 500 nm [95]), so
folgt, daß die Abmessungen der nukleierten Domänen nur dann mit den Kantenlänge der
kleinsten untersuchten Strukturen vergleichbar sind, wenn die Bildung einer 180o-Wand nötig ist.
Die in den Co/Cu(001)-Mikrostrukturen bestimmten, im Rahmen der Fehlergren-
zen gleichen Beträge für die mittleren Schaltfelder von 90 o - und 180 o -Ummagneti-
sierungsprozeß deuten jedoch bereits darauf hin, daß in beiden Fällen die gleichen mikroskopischen
Prozesse bestimmend sind.
Von energetische Seite wären nach den eben durchgeführten Rechnungen deutliche
Unterschiede zu erwarten. Hinzu kommt, daß eine 90o-Spindrehung aufgrund des
vom Feld ausgeübten, größeren Drehmoments leichter als eine Spinumkehr ist. Mögli-
cherweise besteht somit jeder 180 o -Ummagnetisierungsprozeß aus zwei diskreten 90 o -
Ummagnetisierungsprozessen.
Das den rechteckigen Schaltkurven einzelner Strukturen zu entnehmende Schaltfeld variiert
auch bei gleichgroßen Strukturen deutlich. Die gleichen Beobachtungen sind sowohl
an mikrostrukturierten Au/Co/Au-Mehrlagen [37] als auch an polykristallinen Co-
Nanostrukturen [175] gemacht worden. Dies zeigt, daß jede Struktur auch bei gleicher
Größe und Form ihre eigene Koerzitivfeldstärke“ besitzt. Makroskopisch sind äquivalen-
”
te Strukturen zwar gleich, mikroskopisch können sie sich jedoch deutlich unterscheiden.
Im Fall der untersuchten Co/Cu(001)-Mikrostrukturen ist dies allein schon durch die
unregelmäßige Struktur der inhomogenen Ränder gegeben.
Ein nach dem Abschalten eines Feldes zurückbleibender, senkrecht zum Feld magnetisierter
Zustand paßt nicht in die einfache Modellvorstellung einer sich vom Rand aus
gleichmäßig über die Mikrostruktur ausbreitenden Domäne mit parallel zum Feld orientierter
Magnetisierung. Eine Fehlausrichtung der Magnetfeldes kann als Ursache für die
Existenz des 90o-Zustandes ausgeschlossen werden. Damit dieser Zustand energetisch