Laterally structured modification of magnetic properties of thin films through ion bombardment

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Die magnetischen Eigenschaften von ultradünnen magnetischen Schichten und Schichtsystemen sollen mittels Ionenbeschuß modifiziert werden. Als Ausgangspunkt des Projektes kommen aufgrund des hohen Anwendungspotentials Exchange-Bias-Schichtsysteme in Frage. Es soll untersucht werden, wie die über den Beschuss induzierten Veränderungen von den Ionenstrahlparametern Beschleunigungsspannung, Beschussrichtung und Dosis, sowie von der Art der verwendeten Ionen für bestimmte Schichtsysteme abhängen. Es sollen weiterhin die Ursachen der bewirkten Änderungen (z.B. strukturelle Veränderung von Grenzflächen bei Schichtsystemen, Veränderung der beteiligten Spinsysteme) untersucht werden. Parallel zur Klärung dieser grundsätzlichen Fragen sollen, im Hinblick auf zukünftige Anwendungen, die Änderungen der magnetischen Eigenschaften durch laterale Strukturierung mit typischen Breiten um 100 nm in die Schichten eingebracht werden, ohne dass dabei die Oberflächentopographie des Materials geändert wird. Dafür sollen geeignete Masken entworfen, elektronenstrahllithographisch hergestellt und deren Muster durch Ionenbeschuss 1:1 auf die magnetischen Schichten übertragen werden. Die Kontrolle der einzelnen Prozessschritte und die Untersuchung der erzielten Veränderungen sollen wegen der kleinen Strukturbreiten mit einem Rasterkraftmikroskop mit magnetisch empfindlicher Spitze (MFM) durchgeführt werden.