Direkte Laserinterferenz-Strukturierung von Co/Pd-Multischichtsystemen mit senkrechter Anisotropie

Abstract

[Co(2,8°A)/Pd(8°A)]x15-Multischichtsysteme wurden sowohl homogen und als auch mittels Zwei- und Dreistrahlinterferenz mit gepulster Laserstrahlung beschossen. Hierzu wurde ein Nd:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm verwendet. In den Studien zum homogenen Beschuss des Schichtsystems zeichnete sich eine deutliche Erhöhung der Koerzitivfeldstärke Hc ab, die von einer Absenkung der Anisotropie Keff sowie der Sättigungsmagnetisierung Ms begleitet wurde; letztere fiel jedoch nur gering aus. Eine Intensitätsabhängigkeit dieser Größen konnte indes nicht festgestellt werden, was durch die Wahl des betrachteten Intensitätsintervalls oder aber durch die ungleichen Flächen der Proben begründet sein kann. MOKE-Untersuchungen an mittels Laserinterferenz strukturierten Proben bestätigten die Erhöhung der Koerzitivfelder. Ortsaufgelöste Messungen enthüllten topographische und magnetische periodische Strukturen mit Perioden um einen Mikrometer und Topographiemodulationen von bis zu 50 nm; die Strukturen entsprachen im Fall der Zweistrahlinterferenz der simulierten Intensitätsverteilung, während für die Dreistrahlinterferenz Unterschiede auftauchten, die durch die Polarisation des dritten Strahles erklärt wurden. Mittels MFM- und Kerr-Mikroskopie-Studien zum magnetischen Schaltverhalten der DLIP-Strukturen wurden drei Regime mit grundlegend verschiedenen Merkmalen zum Vorschein gebracht. Regime I, das bei hohen Intensitäten gebildet wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die topographischen Erhebungen magnetisch weicher sind. Die Ummagnetisierung basiert auf Nukleation; die Dom¨anen sind sehr klein. In Regime II, das mittleren Intensitäten ausgesetzt war, werden die Täler früher geschaltet. Ihre Domänen sind über große Bereiche zusammenhängend; die Ummagnetisierung wird von Domänenwandverschiebungen dominiert. Regime III, das bei geringen Intensitäten entsteht,weist weder topographische, noch permanente magnetische Veränderungen auf und ist nur im as-shot Zustand an einem instabilen periodischen Domänenmuster zu erkennen. Die Unterschiede zwischen den Regimen konnten über die Annahme eines Intensitätsintervalls, in dem mit steigender Intensität die Anzahldichte der Pinning-Zentren zunimmt, erklärt werden.