Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 6: Spezielle Schichten II

DS 6.3: Vortrag

Montag, 8. März 2004, 10:45–11:00, HS 32

Sputterepitaxie von Fe(001) und Fe/Si/Fe(001) auf GaAs(001) und MgO(001) Substraten — •Thorsten Damm, Alexandra Schindler, Matthias Buchmeier, Daniel E. Bürgler, Peter Grünberg und Claus M. Schneider — IFF, Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich

Epitaktische Fe(001) Schichten werden meist mittels Molekularstrahlepitaxie (MBE) auf sorgfältig präparierten Substraten wie GaAs(001) oder auf Puffersystemen deponiert. An solchen MBE-gewachsenen Fe/Si/Fe(001) Schichtsystemen wurde eine starke antiferromagnetische Austauschkopplung (AFK) von über 6 mJ/m² gefunden [1]. Epitaktisches Wachstum von Fe auf GaAs(001) kann auch mittels Ionenstrahlsputtern erzielt werden [2], jedoch ist wenig über den Einfluss der Sputterparameter auf die Qualität der Schichten bekannt. In einem ersten Schritt stellen wir 10 nm dicke Fe-Schichten bei verschiedenen Sputterparametern her und analysieren ihre Eigenschaften. Ein Maß für die Qualität der Epitaxie liefern die Linienbreite der ferromagnetischen Resonanz (FMR). Weiterhin werden MOKE-Hystereseschleifen gemessen und die Anisotropiekonstante aus winkelabhängigen Magnetotransportmessungen und FMR bestimmt. Dabei überrascht, dass gutes epitaktisches Fe Wachstum auch auf nicht vorbehandelten Substraten möglich ist. LEED-Bilder von gesputterten Fe/Si/Fe(001) Schichtsystemen bestätigen für den kompletten Stapel epitaktisches Wachstum. Die Schichtungen zeigen AFK. Deren Abhängigkeit von den Sputterparametern wird untersucht.

[1] R.R. Gareev et. al., J. Magn. Magn. Mater. 240, 235 (2002)

[2] S.D. Bernstein et.al., J. Appl. Phys. 72 4358 (1992)