Senkrechte magnetische Anisotropie in ultradünnen CoFeB-Schichten

Untersuchung der magnetischen Anisotropie in ultradünnen magnetischen Schichten

Ultradünne Schichten (~nm) wurden vor kurzem in hochmoderne magnetische Tunnelkontakte integriert, um nichtflüchtige magnetische Datenspeicher (Spin-Transfer-Torque Magnetic Random Access Memories (MRAM)) herzustellen. Diese Schichten besitzen eine senkrechte Anisotropie aufgrund ihres großen Oberfläche-Volumen-Verhältnisses und einer induzierten magnetischen Anisotropie in der Gegenwart von angrenzenden Schichten.

Im Gegensatz zu den üblichen auf seltenen Erden basierten Multilagenschichten (z. B. Co/Pt, Co/Pd), wurde gezeigt, dass MgO und andere Oxide eine senkrechte magnetische Anisotropie in dünnen Schichten induzieren können. Sowohl das physikalische Verständnis als auch die Kontrolle über der Herstellung solcher Schichten ist entscheidend für ihre Anwendung in Spin-Torque Bauelementen.

Beispielsweise können die komplementären Methoden des außerordentlichen Hall-Effekts, der Spin-Torque ferromagnetischen Resonanz, der konventionellen ferromagnetischen Resonanz sowie der Magnetometrie verwendet werden, um die magnetischen Eigenschaften sowohl in ausgedehnten Schichten als auch in frei stehenden „Nanosäulen“-Strukturen zu bestimmen. Der kritische Aspekt des Hochtemperatur-Temperns und seine Zeitabhängigkeit kann auch im Rahmen einer Bachelor- oder Master-Arbeit untersucht werden. Die Studenten wären dann verantwortlich für die Dünnschicht-Untersuchungen, das Tempern und die Datenauswertung. Bei Bedarf kann auch die Probenherstellung durchgeführt werden.