Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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MA: Magnetismus

MA 20: Exchange Bias und Coupling

MA 20.7: Vortrag

Freitag, 15. März 2002, 12:00–12:15, H10

MOKE- und AMR-Untersuchungen von Exchange-Bias-Feldstärke und -Richtung in F (F=Co, CoFe, NiFe)/AF (AF=IrMn, FeMn)-Systemen — •Kai-Uwe Barholz und Roland Mattheis — Institut für Physikalische Hochtechnologie, Winzerlaer Str. 10, 07745 Jena

Das Exchange-Bias wird weithin genutzt, um die magnetische Referenzschicht in einem TMR- oder GMR-Spin-Valve zu fixieren. Es gibt jedoch große Wissenslücken bei der mikroskopischen Beschreibung und bei der Bestimmung von lokalen Eigenschaften wie der Verteilung von Exchange-Bias-Feldstärke H_eb und -Richtung.

Die Wechselwirkung an der F/AF-Grenzfläche wurde detailliert mittels MOKE- und AMR-Untersuchungen studiert und die Leistungsfähigkeit beider Verfahren miteinander verglichen. Durch Anlegen von Drehfeldern [1, 2] insbesondere mit einer Feldstärke nahe H_eb lassen sich Aussagen zu den auftretenden Anisotropien machen. Die Verteilung von Exchange-Bias-Feldstärke und -Richtung lässt sich ableiten, wenn man für jedes Korn der polykristallinen Filme ein Stoner-Wohlfarth-Verhalten annimmt. Entsprechend der Wahl der F-Schicht sieht man z.T. starke Beiträge der uniaxialen Anisotropie, wobei deren Feldstärke mit der aus Ummagnetisierungsschleifen gewonnenen Koerzitivität korreliert. Desweiteren gibt es Hinweise auf einen Winkel zwischen uniaxialer und unidirektionaler Anisotropie. Unsere Ergebnisse liefern eine mögliche Erklärung für die Asymmetrie von Ummagnetisierungsschleifen.

[1] R. Mattheis, G. Quednau, J. Magn. Magn. Mater. 205, 143 (1999).

[2] B.H. Miller, E.D. Dahlberg, Appl. Phys. Lett. 69, 3932 (1996).