Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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MA: Magnetismus

MA 22: Magnetische Anisotropie

MA 22.3: Vortrag

Freitag, 15. März 2002, 12:30–12:45, H22

Magnetische Volumen- und Grenzflächenanisotropie von dünnen Fe_1−xCo_x- Schichten auf GaAs(001) — •Brigitte Uhl, Martin Dumm, Michael Zölfl, Wolfgang Kipferl und Günther Bayreuther — Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Universität Regensburg, 93040 Regensburg

Epitaktische Fe(001) Schichten auf Au(001), Ag(001) und GaAs(001) haben eine positive vierzälige Anisotropiekonstante K₁^eff (leichte Richtungen parallel zu [100],[010]), die linear mit der reziproken Schichtdicke skaliert und unter 7 ML negativ wird. Dagegen ist K₁^eff von Fe₃₄Co₆₆(001) Schichten auf GaAs(001) negativ über 7 ML, aber positiv für kleinere Schichtdicken. Um festzustellen, ob es einen generellen Zusammenhang zwischen dem Volumen (K₁^vol)- und dem Grenzflächenanteil (K₁^int) der vierzähligen Anisotropie gibt, wurden Fe_1−xCo_x Schichten mit x = 0,22 und x = 0,33 in einem Dickenbereich von 3 bis 80 ML durch Molekularstrahlepitaxie hergestellt. Aus longitudinalen Kerr-Magnetisierungskurven wird K₁^eff bestimmt und gegen die inverse Schichtdicke aufgetragen. Aus dem y-Achsenabschnitt der linearen Anpassung erhält man K₁^vol und aus der Steigung K₁^int. Dabei haben beide Konstanten stets entgegengesetztes Vorzeichen. Aus der Auftragung K₁^int gegen K₁^vol für verschiedene Legierungen ist ersichtlich, daß beide Konstanten proportional zueinander sind und bei einem Co Anteil von ca. 30% verschwinden. Dieses universelle Verhalten kann mit Hilfe des Néel’schen Paarenergie-Modells für bcc-Ferromagneten konsistent erklärt werden.