Regensburg 2010 – wissenschaftliches Programm
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MM: Fachverband Metall- und Materialphysik
MM 33: Topical Session Multifunctional Materials II
MM 33.2: Vortrag
Mittwoch, 24. März 2010, 12:30–12:45, H6
Riesen-magnetoelektrischer Effekt in dünnen FeCoBSi-AlN Kompositfilmen — •Henry Greve1, Eric Woltermann1, Hans-Joachim Quenzer2, Bernhard Wagner2 und Eckhard Quandt1 — 1Anorganische Funktionsmaterialien, Institut für Materialwissenschaft der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kaiserstr. 2, 24143 Kiel — 2Mikrosystemtechnik, Fraunhofer Institut für Siliziumtechnologie ISIT, Fraunhoferstr. 1, 25524 Itzehoe
Magnetoelektrische (ME) Kompositmaterialien, bestehend aus einer piezoelektrischen und einer magnetostriktiven Phase, haben in letzter Zeit immer mehr an Beachtung gewonnen, da sie um mehrere Größenordnungen höhere ME Koeffizienten aufweisen können als einphasige Materialien. Solche riesen-magnetoelektrischen Komposite sind viel versprechend für Anwendungen wie z.B. hochempfindliche Magnetfeldsensoren. 2-2 Dünnschichtkomposite, bestehend aus AlN und amorphen Fe57Co18B14Si1 Lagen, wurden mittels Magnetronsputtern auf Si (100) Biegebalken abgeschieden. Nach thermischem Auslagern in einem externen Magnetfeld weisen die Komposite einen extrem hohen, direkten ME Koeffizienten von 737 V/cmOe bei der mechanischen Resonanz des Biegeelements von 753 Hz auf. Außerhalb der Resonanz bei 100 Hz beträgt der ME-Koeffizient 3,1 V/cmOe. Dies sind die höchsten bisher erreichten ME Koeffizienten für Dünnschichtkomposite. In Kombination mit der durch Magnetfeldglühung und Formanistropie erzielten magnetischen Anisotropie machen diese einzigartigen Eigenschaften die ME Schichten zu höchst attraktiven Kandidaten für MEMS (Mikroelektromechanische Systeme) basierende Vektorfeldsensoren.