Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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MA: Magnetismus

MA 14: Poster: Schichten(1-31), Spinabh.Trsp.(32-47), Exch.Bias(48-54), Spindyn.(55-64), Mikromag.(65-76), Partikel(77-88), Oflmag.(89-92), Spinelektr.(93-98), Elektr.Theo.(99-103), Mikromag+PhasÜ+Aniso.(104-122), MagnMat.(123-134), Messm+Mol-Mag.(135-139), Kondo(140-151)

MA 14.39: Poster

Dienstag, 25. März 2003, 15:15–19:15, Zelt

Gezielte Modifikation von magnetischen Tunnelelementen mittels Helium-Ionenbeschuss — •V. Höink¹, J. Schmalhorst¹, G. Reiss¹, D. Engel², D. Junk², A. Schindler², A. Ehresmann² und H. Schmoranzer² — ¹Universität Bielefeld, Fakultät für Physik D2, Universitätstraße 25, D-33615 Bielefeld — ²Technische Universität Kaiserslautern, Fachbereich Physik, Erwin-Schrödinger-Str., D-67663 Kaiserslautern

Für die magnetoelektronische Anwendung von MnIr/CoFe/Al₂O₃/NiFe Tunnelelementen ist eine möglichst starke unidirektionale Kopplung (Exchange Bias) der hartmagnetischen CoFe-Schicht an den Antiferromagneten MnIr wünschenswert. Dies kann durch Vakuumauslagerung der Probe in einem Magnetfeld erreicht werden (Field cooling). Die so präparierten Tunnelelemente zeigen TMR-Amplituden von ca. 45% bei Raumtemperatur. Eine weitere Möglichkeit für eine definierte Einstellung des Exchange Bias ist der Beschuss der Probe mit mittelenergetischen Edelgasionen, ebenfalls unter dem Einfluss eines externen Magnetfeldes. Dies erlaubt außerdem eine lokalisierte Ausrichtung.

In dieser Arbeit wurde zum einen der Einfluss der Ionendosis und -energie auf die Verschiebung der Magnetisierungskurve und die Koerzitivfeldstärke des hartmagnetischen CoFe bzw. des weichmagnetischen NiFe in kompletten Cu/MnIr/CoFe/Al₂O₃/NiFe/Ta-Tunnelelementen untersucht und mit entsprechenden Proben verglichen, die mittels Field cooling ausgerichtet wurden. Desweiteren wurde der Einfluss des Ionenbeschusses auf die Transporteigenschaften der Elemente bestimmt, welche für eine technische Anwendung wesentlich sind.