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AM: Magnetismus
AM 3: Magnetokristalline Anisotropie
AM 3.3: Talk
Monday, March 17, 1997, 15:30–15:45, F5
Präparation und Charakterisierung epitaktisch gesputterter Fe-Schichten auf GaAs — •Stephan Kreuzer, Klemens Prügl und Günther Bayreuther — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Universität Regensburg, 93040 Regensburg
Fe(100)-Schichten (10-100 nm) wurden direkt auf GaAs(100) bzw. auf eine Au(100)-Pufferschicht (100 nm) gesputtert. Das epitaktische Wachstum der Au-Schicht wurde durch eine 1-5 nm dicke Fe-Keimschicht ermöglicht. Die ausgezeichnete Epitaxie zeigt sich sowohl in Röntgenbeugungsmessungen als auch in der magnetischen Anisotropie. Es wurde eine UHV-Magnetronsputteranlage (Basisdruck < 5× 10−9 mbar, Ar-Partialdruck 4,8× 10−3 mbar) verwendet. Die Herstellungstemperatur wurde zwischen Zimmertemperatur und 200∘C variiert. Bei einem Target-Substrat-Abstand von 10 cm und einer Leistung von 26 W betrug die Sputterrate 0,35 nm/s für Au und 0,072 nm/s für Fe.
Die vertikale (100)-Textur zeigt sich in θ-2θ-R"ntgenbeugungsscans. Ausserdem wurden durch φ-Scans ausgewählter Röntgenreflexe die Orientierungen Fe[100]∥GaAs[100] und Fe[100]∥Au[110] bestimmt.
Die magnetischen Eigenschaften wurden mit einem Vibrationsmagnetometer gemessen. Man sieht eine ausgeprägte vierzählige Anisotropie in der Schichtebene. Die ⟨ 100⟩-Richtungen des Fe sind leichte Richtungen, die ⟨ 110⟩-Richtungen sättigen als schwere Richtungen erst bei Feldern von ungefähr 40000 A/m. Die Fe-Schichten ohne Au-Zwischenlage weisen ein deutlich höheres Koerzitivfeld als mit Au-Schicht auf.