Verlag des Forschungszentrums Jülich

JUEL-4068
Heitkamp, Bernd
Charakterisierung magnetischer Materialien mit X-PEEM
82 S., 2003

An mikro- und nanostrukturierten Proben wird ortsaufgelöste Photoelektronen- emissionsspektroskopie (PEEM) unter Ausnutzung des Röntgenzirkulardichroismus (XMCD= magnet x-ray circular dichroism) durchgeführt.
Untersucht werden zuerst Nife-Mikrostrukturen, aus denen man zwei Quadrate mit einer Kantenlänge von 20 µm und 60 µm auswählt. Bei der Charakterisierung der Morphologie kann die Ortsauflösung zu ungefähr 200 nm bestimmt werden, die eine präzise Abbildung der magnetischen Domänen bis unter die Domänenwandbreite ermöglicht. Ähnlich hohe Auflösungen werden auch bei in-situ angelegten Magnetfeldern erreicht.
Im zweiten Teil wird die Heuslerlegierung Co₂Cr_0.6Fe_0.4Al untersucht. Eine Analyse der chemischen Homogenität zeigt, dass Chrom sich zu einem geringen Anteil auf bestimmten Bereichen der Probe anreichert und Kobalt dort substituiert. Es werden ortsaufgelöste XAS- Spektren (XAS = x-ray absorption spectroscopy) diskutiert, die auf einige hundert Nanometer große Domänen hindeuten. Die einzelnen Domänen sind zueinander relativ willkürlich geordnet. Auf größerer Skala im Bereich einiger Mikrometer zeigt sich eine schwache ferromagnetische Kopplung der einzelnen Domänen.

The combination of photoelectron emission microscopy (PEEM) and x-ray magnetic circular dichroism is used to study micro- and nanostructured magnetic materials.
From a microstructred NiFe-Sampe, two squares with side lengthes of 20 µm and 60 µm are choosen. From morphology investigations a spatial resolution of around 200 nm can be determined. This makes it possible to resolve magnetic domains with a resolution below the size of the domain walls, which are determined to be in the range of 1 µm. The resolution hardly changes by in-situ applying of a magnetic field.
The second part concentrates on the investigation of the Heusler alloy Co₂Cr_0.6Fe_0.4Al. By determing the chemica1 homogenity of the sampe, it can be seen that there are small islands with an enrichment of chromium by the expense of cobalt. Spatia1ly-resolved XAS-spectra (XAS= x-ray absorption spectroscopy) give rise to nanometre-sized magnetic domains with almost arbitrary direction in respect to the neighboured magnetic domains. On a micrometre-scale a weak ferromagnetic couplung between the singe domains can be seen.

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