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SYB: Symposium Elastische und plastische Eingenschaften dünner Filme

SYB 1: Elastische und plastische Eingenschaften dünner Filme

SYB 1.5: Hauptvortrag

Mittwoch, 25. März 1998, 16:30–17:00, H 32

Supermagnetostriktion in dünnen Schichten und Viellagenschichten der Fe-Tb-Dy-Legierung — •P. Farber, S. Fischer und H. Kronmüller — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstrtraße 1, 70569 Stuttgart

Kristallines Fe₂(Tb_0.32Dy_0.68) ist nach Fe₂Tb das Material mit der höchsten bekannten Magnetostriktion bei relativ kleinen Feldern (1700 ppm bei 1 T). Dünne amorphe Einfach- und Viellagenschichten dieser Legierung wurden mit dem Ionenstrahlsputterverfahren auf unterschiedlichen Substraten hergestellt. Für Anwendungen in der Mikromechanik werden Schichten benötigt, die neben einer hohen Magnetostriktion eine hohe Curie-Temperatur (T_C>200^∘C), eine große Magnetfeldempfindlichkeit und kleine Koerzitivfeldstärken aufweisen.

Dem sehr guten weichmagnetischen Verhalten amorpher Schichten steht dabei eine vergleichsweise kleine Magnetostriktion (300 ppm) sowie eine niedrige Curie-Temperatur (T_C≃ 120^∘C) gegenüber. Durch Nanokristallisation konnte die Magnetostriktion und die Curie-Temperatur erhöht werden, ohne die weichmagnetischen Eigenschaften (hohe Magnetfeldempfindlichkeit und kleine Koerzitivfeldstärke) zu verlieren.

Die Nanokristallisation wurde durch Zulegierung von Zr einerseits und durch Mikrostrukturierung durch Nb-Zwischenlagen andererseits erreicht. Darüber hinaus konnte durch thermisch anisotrope Saphirsubstrate eine magnetische Domänenstruktur induziert werden, die die Auslenkung des magnetostriktiven Biegebalkens erhöht.