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Ion Beam Erosion-Induced Self-Organized Nanostructures On Sapphire

Zhou, Hua 07 December 2007 (has links)
Ion beam erosion of solid surfaces is known to produce a variety of surface morpholo- gies, such as pits, mounds or crests. Very often self-organized patterns composed of highly correlated arrays of dots or ripples at sub-micrometer and nanometer length scale could be obtained. Ion beam erosion patterning have demonstrated the poten- tial to tailor related surface properties for optoelectronic and spintronic applications, such as modulated photoemission induced by quantum con¯nement of nanodots and magnetic anisotropy induced by nanoripples. On the other hand, one considerable practical importance and e®ect of ion beam erosion is that of surface smoothing of nanometer features, during etching or ¯lm deposition coincident with energetic species. In my dissertation, systematic investigations of ripple formation and smooth- ing during low energy Ar+ ion erosion of sapphire surfaces using synchrotron grazing incidence small angle x-ray scattering and atomic force microscopy are performed. It is found in the pattern formation that the wavelength of ripples can be varied over a remarkably wide range by changing the ion incidence angle. The ion induced viscous °ow smoothing mechanism explains the general trends of the ripple wavelength at low temperature and incidence angles larger than 30±. The behavior at high temper- atures suggests relaxation by surface di®usion. However, strong smoothing is inferred from the observed ripple wavelength near normal incidence, which is not consistent with either surface di®usion or viscous °ow relaxation. Furthermore, a real-time x- ray scattering experiment is presented showing that ion smoothing of a pre-patterned surface near normal incidence is consistent with the e®ect of a collision-induced lat- eral current. Quantitative agreement is obtained using ion-collision simulations to compute the magnitude of the surface current. The results lead to predictions for the surface morphology phase diagram as a function of ion beam energy and incidence angle that substantially agree with experimental observations. The ion-induced lat- eral current smoothing model is applicable to many surfaces that become amorphous but maintain the stoichiometry of bulk materials during ion bombardment.
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Musterbildung auf Si- und Ge-Oberflächen durch niederenergetische Ionenstrahlerosion

Teichmann, Marc 20 July 2015 (has links) (PDF)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Oberflächenglättung und selbstorganisierten Musterbildung auf Si(100) und Ge(100) durch Beschuss mit niederenergetischen Edelgasionen (Ne, Ar, Kr, Xe). Die Untersuchungen wurden für Ionenenergien zwischen 400 eV und 2000 eV für Ioneneinfallswinkel von 0° bis 85° durchgeführt. Zudem wurde die zeitliche Entwicklung spezifischer Erosionsformen durch die Variation der Fluenz über zwei Größenordnungen analysiert. In den Experimenten finden sich deutliche Anzeichen einer Facettierung sowie einer Vergröberung der Strukturen mit zunehmender Erosionszeit. Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass von Beginn an gradientenabhängiges Zerstäuben und die Reflexion von Primärionen einen wesentlichen Einfluss auf die Strukturentwicklung haben. Die Ergebnisse werden im Kontext bestehender Musterbildungsmodelle diskutiert.
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Musterbildung auf Si- und Ge-Oberflächen durch niederenergetische Ionenstrahlerosion: Musterbildung auf Si- und Ge-Oberflächen durch niederenergetische Ionenstrahlerosion

Teichmann, Marc 24 June 2015 (has links)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Oberflächenglättung und selbstorganisierten Musterbildung auf Si(100) und Ge(100) durch Beschuss mit niederenergetischen Edelgasionen (Ne, Ar, Kr, Xe). Die Untersuchungen wurden für Ionenenergien zwischen 400 eV und 2000 eV für Ioneneinfallswinkel von 0° bis 85° durchgeführt. Zudem wurde die zeitliche Entwicklung spezifischer Erosionsformen durch die Variation der Fluenz über zwei Größenordnungen analysiert. In den Experimenten finden sich deutliche Anzeichen einer Facettierung sowie einer Vergröberung der Strukturen mit zunehmender Erosionszeit. Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass von Beginn an gradientenabhängiges Zerstäuben und die Reflexion von Primärionen einen wesentlichen Einfluss auf die Strukturentwicklung haben. Die Ergebnisse werden im Kontext bestehender Musterbildungsmodelle diskutiert.
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Three-Dimensional Microstructure Characterization of Surface-Crystallized Glass Ceramics

Busch, Richard 13 November 2023 (has links)
Die dreidimensionale Mikrostruktur, welche bei der Oberflächenkristallisation von Glaskeramiken entsteht, wird mittels einer neuartigen Methode zur Präparation von abgesenkten Probenoberflächen untersucht. Diese Initialkantensektionierungsmethode, welche auf der Erzeugung von Scharten in der Probenoberfläche und anschließender Glanzwinkelionenstrahlerosion basiert, erlaubt das rapide Freilegen von großflächigen Schichten in wohldefinierten Tiefen unterhalb der ursprünglichen Probenoberfläche. In dieser Dissertation werden mehrere Variationen der Technik durch Kombination von Laserablation, Ionenbreit- sowie Ionenfeinstrahlerosion untersucht und miteinander verglichen. Die in Bezug auf Schnittgeometrie und Probengüte relevanten, experimentellen Parameter werden bestimmt und bewertet. Ein Modell zur Beschreibung der zeitlichen Evolution der Probengeometrie während des Erosionsvorgangs wird auf Grundlage von Simulationen und analytischen Näherungen aufgestellt und mit experimentellen Ergebnissen verglichen. Schließlich wird die Initialkantensektionierungsmethode mit Elektronenrückstreubeugung kombiniert um Wachstumseffekte bei der Oberflächenkristallisation von Diopsid- und Ba2TiSi2O8-Fresnoitglaskeramiken zu untersuchen.:1 Introduction 1.1 Motivation 1.2 Aims and Objectives 2 Literature Review 2.1 Sample Preparation for Electron Backscatter Diffraction Studies 2.2 Serial Sectioning Methods 2.3 Microstructure Characterization of Glass Ceramics using EBSD 2.4 Interim Conclusion 3 Theory 3.1 Erosion of a Surface Under Ion Bombardment 3.1.1 Sputtering 3.1.2 Kinetic Theory of Surface Evolution 3.1.3 Numerical Simulation of Surface Erosion 3.1.4 Erosion of a Surface With Initial Notches 3.2 Electron Backscatter Diffraction 3.2.1 Measurement Principle 3.2.2 Representation of Orientations and Texture 4 Methods and Materials 4.1 Sample Preparation and Processing 4.2 Surface Metrology 4.3 Microstructure Analysis 4.4 Materials 5 Erosion of Surfaces With Initial Notches 5.1 Evaluation of Surface Processing Methods 5.1.1 Notch Creation 5.1.2 Terrace Formation by Glancing-Angle Ion Beam Erosion 5.2 Surface Properties in the Terrace Region 5.2.1 Terrace Roughness 5.2.2 Ion Beam Induced Amorphization 5.3 Evolution of Surface Geometry 5.3.1 Linear Model 5.3.2 Simulations 5.3.3 Experimental Results 5.4 Discussion 5.4.1 Sample Processing 5.4.2 Sample Quality 5.4.3 Kinetic Model of Surface Evolution 6 Depth-Resolved Microstructure Characterization Using Initial Notches 6.1 Diopside 6.2 Ba2TiSi2O8 fresnoite (BTS) 6.3 Discussion 6.3.1 Methodological Aspects of Initial Notch Sectioning 6.3.2 Microstructure Analysis on Surface-Crystallized Glass Ceramics 7 Summary and Outlook / Three-dimensional microstructures resulting from surface crystallization of glass ceramics are studied using a novel sample sectioning method. Based on the creation of notches on the sample surface and subsequent glancing-angle ion beam erosion, initial notch sectioning enables the rapid excavation of large subsurface layers at well-defined depths. In this thesis, several variations of this technique using different combinations of laser ablation, broad and focused ion beam erosion are realized and compared to each other. Relevant parameters controlling the section geometry and quality are determined. A model of the surface evolution kinetics is developed using simulations and analytical estimates, which is compared to experimental results. Finally, initial notch sectioning in combination with electron backscatter diffraction is applied to elucidate growth phenomena in the surface crystallization of diopside and Ba2TiSi2O8 fresnoite glass ceramics.:1 Introduction 1.1 Motivation 1.2 Aims and Objectives 2 Literature Review 2.1 Sample Preparation for Electron Backscatter Diffraction Studies 2.2 Serial Sectioning Methods 2.3 Microstructure Characterization of Glass Ceramics using EBSD 2.4 Interim Conclusion 3 Theory 3.1 Erosion of a Surface Under Ion Bombardment 3.1.1 Sputtering 3.1.2 Kinetic Theory of Surface Evolution 3.1.3 Numerical Simulation of Surface Erosion 3.1.4 Erosion of a Surface With Initial Notches 3.2 Electron Backscatter Diffraction 3.2.1 Measurement Principle 3.2.2 Representation of Orientations and Texture 4 Methods and Materials 4.1 Sample Preparation and Processing 4.2 Surface Metrology 4.3 Microstructure Analysis 4.4 Materials 5 Erosion of Surfaces With Initial Notches 5.1 Evaluation of Surface Processing Methods 5.1.1 Notch Creation 5.1.2 Terrace Formation by Glancing-Angle Ion Beam Erosion 5.2 Surface Properties in the Terrace Region 5.2.1 Terrace Roughness 5.2.2 Ion Beam Induced Amorphization 5.3 Evolution of Surface Geometry 5.3.1 Linear Model 5.3.2 Simulations 5.3.3 Experimental Results 5.4 Discussion 5.4.1 Sample Processing 5.4.2 Sample Quality 5.4.3 Kinetic Model of Surface Evolution 6 Depth-Resolved Microstructure Characterization Using Initial Notches 6.1 Diopside 6.2 Ba2TiSi2O8 fresnoite (BTS) 6.3 Discussion 6.3.1 Methodological Aspects of Initial Notch Sectioning 6.3.2 Microstructure Analysis on Surface-Crystallized Glass Ceramics 7 Summary and Outlook
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From 2D CoCrPt:SiO2 films with perpendicular magnetic anisotropy to 3D nanocones — A step towards bit patterned media —

Ball, David Klaus 02 July 2013 (has links) (PDF)
Due to the ever-increasing worldwide consumption of memory for digital information, new technologies for higher capacity and faster data storage systems have been the focus of research and development. A step towards achieving higher data storage densities or magnetic recording media is the concept of bit patterned media, where the magnetic recording layer is divided up into magnetically isolated bit units. This approach is one of the most promising technologies for increasing data storage densities and could be implemented by nanostructuring the wafer. Therefore, the fabrication of the appropriate nanostructures on a small scale and then be able to manufacture these structures on an industrial scale is one of the problems where science and industry are working on a solution. In addition, the answer to the open question about the influence that patterning on the nano length scale has on the magnetic properties is of great interest. The main goal of this thesis is to answer the open question, which magnetic properties can be tailored by a modification of the surface texture on the nanometre length scale. For this purpose the following properties: anisotropy, remanence, coercivity, switching field distribution, saturation magnetisation, Gilbert damping, and inhomogeneous linebroadening were compared between planar two dimensional thin ferromagnetic films and three dimensional magnetic structures. In addition, the influences of the tailored morphology on the intergranular or the exchange coupling between the structures, which is called interdot exchange coupling, was investigated. For the ferromagnetic thin films, the focus of the investigations was on the granular CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] layer, which currently are the state-of-the-art material for magnetic data storage media. These materials are characterised by their high coercivity and high perpendicular anisotropy, which has a low spatial distribution in the preferred direction of magnetisation. In this work the pre-structured GaSb(001) substrate with self-assembled periodic nanocone structures at the surface are used. The preparation by ion beam erosion of these structures is simple, fast, and highly reproducible and therefore this method is particularly beneficial for fundamental research. To compare the 2D thin films with the 3D magnetic structures, besides the pre-structured specimen, planar samples were also fabricated. The first sample series prepared was coated by Py. Due to the fact that the magnetic properties of this material are well-known, it was also possible to do some OOMMF simulations in addition to the VNA-FMR and MOKE measurements. Afterwards two planar samples with CoCrPt and CoCrPt:SiO2 were prepared. The planar CoCrPt:SiO2 samples were Co+ ion implanted to study the influence of such irradiation on the intergranular and interdot exchange coupling, switching field distribution, and in particular on the spin dynamics. Moreover, both samples were measured by TRMOKE in order to obtain information about the spin dynamics. Subsequently, the perpendicular storage media materials CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] were deposited on a prestructured GaSb(001) nanocone substrate surface. These sample series were measured by MOKE, SQUID, and vector-VSM. The measurements demonstrate the influence of the periodicity and height of the nanocones on the intergranular and interdot exchange coupling. They also show the reorientation of the magnetisation with respect to the curvature of the substrate template and furthermore, the morphology-induced influences on the magnetic domains. From the comparison between the results for the planar and the pre-structured samples, a decrease of the interdot exchange coupling was observed, which scales together with the periodicity of the nanocone pattern. In addition, it was shown that for all samples with thin magnetic films on nanocones,the magnetisation aligns along the curvature of the underlying nanocone structure. For Py on nanocones, planar granular CoCrPt:SiO2, and planar granular CoCrPt, measurements by VNA-FMR and TRMOKE could be carried out, which yielded information about the spin dynamics. The results obtained for both of the planar sample are comparable to values from the literature for the Gilbert damping. The results for the Py samples showed that the commonly used 2D model resonance condition is, in case of a 3D magnetic structure, no longer valid due to the alignment of the magnetisation along the underlying substrate structure and therefore an new model has to be derived. / Aufgrund des weltweiten, immer weiter steigenden Bedarfs an Speicherplatz von digitalen Information, sind neue Technologien für größere und schnellere Speichermedien im Fokus von Forschung und Entwicklung. Ein Schritt hin zu einer höheren Speicherdichte in der magnetischen Datenspeicherung ist dabei das sogenannte Konzept der ”Bit patterned media”, das definierte Informationseinheiten auf regelmäßig angeordneten Nanostrukturen beschreibt. Dieser Ansatz ist einer der derzeit vielversprechendsten Optionen die Speicherdichte zu erhöhen. Dabei ist die Herstellung der benötigten Nanostrukturen und deren Skalierung hin zu makroskopischen Dimensionen eines der Probleme an deren Lösung die Wissenschaft und Industrie derzeit arbeitet. Desweiteren ist die Antwort auf die noch offene Frage nach der Beeinflussung der nanoskaligen Strukturen auf die magnetischen Eigenschaften von großem Interesse. Das Hauptziel in dieser Arbeit ist es, einen Beitrag zur Beantwortung der Frage, welche magnetischen Eigenschaften sich durch eine Veränderung der Oberflächenstruktur im Nanometerbereich beeinflussen lassen, zu leisten. Hierzu wurden die folgenden Eigenschaften, wie zum Beispiel die Anisotropie, Remanenz,Koerzitivität, Schaltfeldverteilung, Sättigungsmagnetisierung, Gilbertdämpfung und inhomogene Linienverbreiterung von planaren zweidimensionalen dünnen ferromagnetische Schichten mit denen von dreidimensionalen magnetischen Strukturen verglichen. Zusätzlich wurde der Einfluss der angegpassten Morphologie auf die intergranularen- beziehungsweise auf die zwischen den Strukturen wirkende (interdot) Austauschkopplung untersucht. Der Hauptaugenmerk bei den ferromagnetisch dünnen Schichten lag dabei auf den granularen CoCrPt:SiO2 und [Co/Pd] Filmen, die heutzutage ein Standardmaterial für die magnetischen Speichermedien darstellen. Diese Materialien zeichnen sich durch eine hohe Koerzivität und senkrechte Anisotropie, mit geringer räumlicher Verteilung der Vorzugsrichtung der Magnetisierung, aus. Die hier vorgestellten vorstrukturierten GaSb(001) Substrate mit selbstordnenden periodischen Nanokegeln auf der Oberfläche, sind mittels Ionenstrahlerosion einfach, schnell und sehr gut reproduzierbar herzustellen. Deshalb ist diese Methode besonders für die Grundlagenforschung von Vorteil. Um einen Vergleich zwischen 2D Filmen und 3D Strukturen ziehen zu können, wurden neben den vorstrukturierten Substraten auch planare Proben beschichtet. Eine erste Versuchsreihe wurde mit einem dünnen Py Film präpariert. Da dessen magnetische Eigenschaften wohlbekannt sind, konnten neben den Untersuchungen mit VNA-FMR und MOKE auch einige OOMF Simulationen erstellt werden. Danach wurden zwei Proben mit planarem CoCrPt beziehungsweise CoCrPt:SiO2 untersucht. Bei den planaren CoCrPt:SiO2 Proben wurden außerdem noch Co+ Ionen implantiert, um deren Auswirkungen auf die intergranulare Austauschkopplung, Schaltfeldverteilung und besonders auf die Spindynamik zu bestimmen. Bei beiden Probensystemen konnte zusätzlich die Spindynamik mittels zeitaufgelöstem MOKE gemessen werden. Im Anschluss wurden die beiden senkrechten Speichermedien CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] auf Substraten mit Nanokegeln vorstrukturierten GaSb(001) Oberflächen abgeschieden. Diese Proben wurden mit MFM, MOKE, SQUID und Vektor-VSM vermessen. Aus den Messungen konnnten dann die Einflüsse auf die intergranulare- beziehungsweise interdot Austauschkopplung in Abhängigkeit von der Periodizität und Höhe der Nanokegel bestimmt werden, sowie die Umorientierung der Magnetisierung bezüglich der Substratkrümmung und den Morphologie induzierten Einfluss auf die magnetischen Domänen. Anhand der Vergleiche zwischen den Messungen der planaren und den vorstrukturierten Proben konnte eine Verringerung der Austauschkopplung zwischen den Strukturen gezeigt werden, die mit der Nanokegelstrukturperiodizität skaliert. Außerdem wurde in allen dünnen magnetischen Filmen auf Nanokegeln gezeigt, dass die Magnetisierung sich in Abhängigkeit der darunterliegenden Struktur ausrichtet. Bei den Py auf Nanokegeln, den planaren CoCrPt und dem planaren CoCrPt:SiO2 Proben konnten außerdem mit VNA-FMR und TRMOKE Informationen bezüglich der Spindynamik gemessen werden. Die erzielten Ergebnisse, der beiden planaren Proben, sind vergleichbar mit denen, aus der Literatur bekannten Werten, für die Gilbertdämpfung. Darüber hinaus wurde durch die Messungen an den Py Proben gezeigt, dass die Theorie, des bisher genutzten 2D Modells, nicht mehr gültig ist, da sich die Magnetisierung entlang der Substratstruktur ausrichtet, und deshalb ein neues Model aufgestellt werden muss.
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From 2D CoCrPt:SiO2 films with perpendicular magnetic anisotropy to 3D nanocones — A step towards bit patterned media —

Ball, David Klaus 19 April 2013 (has links)
Due to the ever-increasing worldwide consumption of memory for digital information, new technologies for higher capacity and faster data storage systems have been the focus of research and development. A step towards achieving higher data storage densities or magnetic recording media is the concept of bit patterned media, where the magnetic recording layer is divided up into magnetically isolated bit units. This approach is one of the most promising technologies for increasing data storage densities and could be implemented by nanostructuring the wafer. Therefore, the fabrication of the appropriate nanostructures on a small scale and then be able to manufacture these structures on an industrial scale is one of the problems where science and industry are working on a solution. In addition, the answer to the open question about the influence that patterning on the nano length scale has on the magnetic properties is of great interest. The main goal of this thesis is to answer the open question, which magnetic properties can be tailored by a modification of the surface texture on the nanometre length scale. For this purpose the following properties: anisotropy, remanence, coercivity, switching field distribution, saturation magnetisation, Gilbert damping, and inhomogeneous linebroadening were compared between planar two dimensional thin ferromagnetic films and three dimensional magnetic structures. In addition, the influences of the tailored morphology on the intergranular or the exchange coupling between the structures, which is called interdot exchange coupling, was investigated. For the ferromagnetic thin films, the focus of the investigations was on the granular CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] layer, which currently are the state-of-the-art material for magnetic data storage media. These materials are characterised by their high coercivity and high perpendicular anisotropy, which has a low spatial distribution in the preferred direction of magnetisation. In this work the pre-structured GaSb(001) substrate with self-assembled periodic nanocone structures at the surface are used. The preparation by ion beam erosion of these structures is simple, fast, and highly reproducible and therefore this method is particularly beneficial for fundamental research. To compare the 2D thin films with the 3D magnetic structures, besides the pre-structured specimen, planar samples were also fabricated. The first sample series prepared was coated by Py. Due to the fact that the magnetic properties of this material are well-known, it was also possible to do some OOMMF simulations in addition to the VNA-FMR and MOKE measurements. Afterwards two planar samples with CoCrPt and CoCrPt:SiO2 were prepared. The planar CoCrPt:SiO2 samples were Co+ ion implanted to study the influence of such irradiation on the intergranular and interdot exchange coupling, switching field distribution, and in particular on the spin dynamics. Moreover, both samples were measured by TRMOKE in order to obtain information about the spin dynamics. Subsequently, the perpendicular storage media materials CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] were deposited on a prestructured GaSb(001) nanocone substrate surface. These sample series were measured by MOKE, SQUID, and vector-VSM. The measurements demonstrate the influence of the periodicity and height of the nanocones on the intergranular and interdot exchange coupling. They also show the reorientation of the magnetisation with respect to the curvature of the substrate template and furthermore, the morphology-induced influences on the magnetic domains. From the comparison between the results for the planar and the pre-structured samples, a decrease of the interdot exchange coupling was observed, which scales together with the periodicity of the nanocone pattern. In addition, it was shown that for all samples with thin magnetic films on nanocones,the magnetisation aligns along the curvature of the underlying nanocone structure. For Py on nanocones, planar granular CoCrPt:SiO2, and planar granular CoCrPt, measurements by VNA-FMR and TRMOKE could be carried out, which yielded information about the spin dynamics. The results obtained for both of the planar sample are comparable to values from the literature for the Gilbert damping. The results for the Py samples showed that the commonly used 2D model resonance condition is, in case of a 3D magnetic structure, no longer valid due to the alignment of the magnetisation along the underlying substrate structure and therefore an new model has to be derived. / Aufgrund des weltweiten, immer weiter steigenden Bedarfs an Speicherplatz von digitalen Information, sind neue Technologien für größere und schnellere Speichermedien im Fokus von Forschung und Entwicklung. Ein Schritt hin zu einer höheren Speicherdichte in der magnetischen Datenspeicherung ist dabei das sogenannte Konzept der ”Bit patterned media”, das definierte Informationseinheiten auf regelmäßig angeordneten Nanostrukturen beschreibt. Dieser Ansatz ist einer der derzeit vielversprechendsten Optionen die Speicherdichte zu erhöhen. Dabei ist die Herstellung der benötigten Nanostrukturen und deren Skalierung hin zu makroskopischen Dimensionen eines der Probleme an deren Lösung die Wissenschaft und Industrie derzeit arbeitet. Desweiteren ist die Antwort auf die noch offene Frage nach der Beeinflussung der nanoskaligen Strukturen auf die magnetischen Eigenschaften von großem Interesse. Das Hauptziel in dieser Arbeit ist es, einen Beitrag zur Beantwortung der Frage, welche magnetischen Eigenschaften sich durch eine Veränderung der Oberflächenstruktur im Nanometerbereich beeinflussen lassen, zu leisten. Hierzu wurden die folgenden Eigenschaften, wie zum Beispiel die Anisotropie, Remanenz,Koerzitivität, Schaltfeldverteilung, Sättigungsmagnetisierung, Gilbertdämpfung und inhomogene Linienverbreiterung von planaren zweidimensionalen dünnen ferromagnetische Schichten mit denen von dreidimensionalen magnetischen Strukturen verglichen. Zusätzlich wurde der Einfluss der angegpassten Morphologie auf die intergranularen- beziehungsweise auf die zwischen den Strukturen wirkende (interdot) Austauschkopplung untersucht. Der Hauptaugenmerk bei den ferromagnetisch dünnen Schichten lag dabei auf den granularen CoCrPt:SiO2 und [Co/Pd] Filmen, die heutzutage ein Standardmaterial für die magnetischen Speichermedien darstellen. Diese Materialien zeichnen sich durch eine hohe Koerzivität und senkrechte Anisotropie, mit geringer räumlicher Verteilung der Vorzugsrichtung der Magnetisierung, aus. Die hier vorgestellten vorstrukturierten GaSb(001) Substrate mit selbstordnenden periodischen Nanokegeln auf der Oberfläche, sind mittels Ionenstrahlerosion einfach, schnell und sehr gut reproduzierbar herzustellen. Deshalb ist diese Methode besonders für die Grundlagenforschung von Vorteil. Um einen Vergleich zwischen 2D Filmen und 3D Strukturen ziehen zu können, wurden neben den vorstrukturierten Substraten auch planare Proben beschichtet. Eine erste Versuchsreihe wurde mit einem dünnen Py Film präpariert. Da dessen magnetische Eigenschaften wohlbekannt sind, konnten neben den Untersuchungen mit VNA-FMR und MOKE auch einige OOMF Simulationen erstellt werden. Danach wurden zwei Proben mit planarem CoCrPt beziehungsweise CoCrPt:SiO2 untersucht. Bei den planaren CoCrPt:SiO2 Proben wurden außerdem noch Co+ Ionen implantiert, um deren Auswirkungen auf die intergranulare Austauschkopplung, Schaltfeldverteilung und besonders auf die Spindynamik zu bestimmen. Bei beiden Probensystemen konnte zusätzlich die Spindynamik mittels zeitaufgelöstem MOKE gemessen werden. Im Anschluss wurden die beiden senkrechten Speichermedien CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] auf Substraten mit Nanokegeln vorstrukturierten GaSb(001) Oberflächen abgeschieden. Diese Proben wurden mit MFM, MOKE, SQUID und Vektor-VSM vermessen. Aus den Messungen konnnten dann die Einflüsse auf die intergranulare- beziehungsweise interdot Austauschkopplung in Abhängigkeit von der Periodizität und Höhe der Nanokegel bestimmt werden, sowie die Umorientierung der Magnetisierung bezüglich der Substratkrümmung und den Morphologie induzierten Einfluss auf die magnetischen Domänen. Anhand der Vergleiche zwischen den Messungen der planaren und den vorstrukturierten Proben konnte eine Verringerung der Austauschkopplung zwischen den Strukturen gezeigt werden, die mit der Nanokegelstrukturperiodizität skaliert. Außerdem wurde in allen dünnen magnetischen Filmen auf Nanokegeln gezeigt, dass die Magnetisierung sich in Abhängigkeit der darunterliegenden Struktur ausrichtet. Bei den Py auf Nanokegeln, den planaren CoCrPt und dem planaren CoCrPt:SiO2 Proben konnten außerdem mit VNA-FMR und TRMOKE Informationen bezüglich der Spindynamik gemessen werden. Die erzielten Ergebnisse, der beiden planaren Proben, sind vergleichbar mit denen, aus der Literatur bekannten Werten, für die Gilbertdämpfung. Darüber hinaus wurde durch die Messungen an den Py Proben gezeigt, dass die Theorie, des bisher genutzten 2D Modells, nicht mehr gültig ist, da sich die Magnetisierung entlang der Substratstruktur ausrichtet, und deshalb ein neues Model aufgestellt werden muss.

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