Regensburg 1998 – scientific programme
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AM: Magnetismus
AM 10: Magnetokristalline Anisotropie, Magnetostriktion
AM 10.2: Talk
Tuesday, March 24, 1998, 15:30–15:45, H23
Einfluß der Mikrostruktur auf magnetische Eigenschaften von hochmagnetostriktiven (Tb0.27Dy0.73)Fe2-Sputterschichten — •S.F. Fischer und H. Kronmüller — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenberstr. 1, D-70569 Stuttgart
Anwendungen von magnetostriktiven (Tb0.27Dy0.73)Fe2 (Terfenol-D) Schichten in der Mikrosystemtechnik erfordern zumeist eine Sättigungsmagnetostriktion λs > 300 ppm, eine magnetische Phasenumwandlungstemperatur Tc > 500 K und eine Koerzitivfeldstärke µo Hc < 30 mT. Dieses Eigenschaftspektrum wurde mit Hilfe von nanokristallinen Terfenol-D/Nb-Vielfachschichten erreicht.
Das Ionenstrahl-Sputterverfahren (bei RT) führt zunächst zu einer amorphen Struktur der etwa 1.5 µm dicken Terfenol-D Schichten. Eine nachträgliche Kristallsation erhöht λs und Tc und bewirkt ebenfalls einen Zuwachs von µo Hc ≫ 30 mT.
Die Reduktion von µo Hc kann durch eine Erhöhung der Kristallitanzahl und eine Begrenzung des Kornwachstums erreicht werden: Für mittlere Korndurchmesser d unterhalb eines kritischen Wertes dc (∼ 15 nm für Terfenol-D) wird µo Hc ∼ d6 von dem „random anisotropy“-Modell für kristalline Weichmagnete vorausgesagt. Untersuchungen ergeben, daß Zr als Additiv (∼3 at%) keimbildend wirkt und Nb für kornbegrenzende Zwischenschichten (Vielfachschichtsystem) geeignet ist.