Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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AM: Magnetismus

AM 10: Dünne Schichten I

AM 10.5: Vortrag

Mittwoch, 28. März 2001, 15:00–15:15, S 5.2

Magnetisierungsprozesse in ferromagnetischen Einkristallschichten mit überlagerter uniaxialer und vierzähliger Anisotropie. — •Günther Bayreuther, Michael Zölfl, Martin Dumm, Rainer Höllinger, Matthias Brockmann und Rupert Moosbühler — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Universität Regensburg, 93040 Regensburg

Magnetisierungsprozesse innerhalb der Schichtebene ferromagnetischer Einkristallschichten werden in starkem Maße durch magnetische Anisotropien bestimmt. Bei Überlagerung einer vierzähligen mit einer uniaxialen Anisotropie (Energiedichte є = − 1/4K₁ sin²2φ + K_U sin²(φ − φ ₀), Anisotropiekonstanten K₁ und K_U) kommen in bestimmten Richtungen und Feldbereichen sowohl reversible kohärente Rotation als auch Diskontinuitäten vor. Der Einfluß der Anisotropiekonstanten auf den Modus der Magnetisierungsumkehr wird häufig an epitaktischen Schichten auf vizinalen Substraten studiert. Dagegen wird hier die Besonderheit des Systems bcc-Fe_1−xCo_x/GaAs(001) genutzt: es tritt eine starke uniaxiale Komponente als reiner Grenzflächenterm auf mit K_U proportional zur reziproken Schichtdicke 1/d. K₁ enthält einen Volumenbeitrag, der bei wachsendem Co-Anteil das Vorzeichen wechselt, und einen Grenzflächenbeitrag mit jeweils entgegengesetztem Vorzeichen. So kann durch Variation der Zusammensetzung und Dicke das Verhältnis K_U/K₁ nach Vorzeichen und Betrag beliebig eingestellt und damit der Ummagnetisierungsmodus festgelegt werden. Dies wird an mehreren Beispielen demonstriert und im Vergleich mit früher vorgeschlagenen Phasendiagrammen diskutiert.