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S. Höfinger:
"Microstructure and magnetic reversal of advanced recording media";
Supervisor, Reviewer: J. Fidler; Institut für Festkörperphysik, 2005.

The experimental TEM-investigations in the framework of this thesis have been done on promising future storage media such as CoPd multilayers on hard disks, and magnetic (Fe,Co)Pt nanoparticles for producing thin magnetic films by self-assembling.
Two different series of CoPd multilayers have been investigated. The first series was to see differnces between used sputter gases and sputter gas pressures, and used Co-layer thicknesses. The analysis of the hysteresis curves for samples sputtered with high pressure showed extraordinary good magnetic properties (Hc 4-5 kGauss) and for samples sputtered with low pressure a low coercive field (Hc < 1 kGauss). The samples sputtered with high pressure had decoupled magnetic grains, caused by shadowing-effect. In the second series the samples were sputtered with a soft magnetic underlayer.
The CoPd mulitlayer hard disk samples have been implanted with nitrogen-plasma to obtain patterned media. Selected samples have been investigated by TEM.
TEM investigations have been done on magnetic (Fe,Co)Pt nanoparticles to get information about their size, shape and crystal structure. The nanoparticles showed disordered fcc crystal structure after their fabrication, which changes into an ordered fct crystal structure after an annealing process. The aim of the investigation was a reduction of annealing temperature and annealing time.
To determine the composition of nanoparticles of uniaxial and cubic anisotropy and their anisotropy constants Ku and K1, K2, respectively, three selected experimental measured hysteresis curves have been simulated. A good agreement between the calculated and experimental hystersis curves and magnetic values Hc and Jr could be reached.

Die experimentellen TEM-Untersuchungen im Rahmen dieser Dissertation wurden mit vielversprechenden zukünftigen Speichermedien wie CoPd Multilayer-Festplatten, und (Fe,Co)Pt Nanopartikeln, welche durch self-assembling dünne magnetische Filme erzeugen, gemacht. Zwei Serien von CoPd Multilayern wurden für die Untersuchung zur Verfügung gestellt.
Die Untersuchungen der ersten Serie zielten auf Unterschiede in der Mikrostruktur bei der Verwendung von unterschiedlichen Sputtergasen und Sputterdrücken, sowie den verwendeten Co-Schichtdicken ab. Die Analyse der Hysterese-Kurven zeigte für Proben die mit hohem Druck gesputtert wurden außerordentlich gute magnetische Eigenschaften (Hc 4-5 kGauss) und Proben die mit geringem Druck gesputtert wurden eine geringe Koerzitivfeldstärke (Hc < 1 kGauss). Das kann durch die Entkopplung der magnetischen Körner, verursacht durch den Abschattungseffekt, erklärt werden. Die zweite Serie wurde mit einer weichmagnetischen Unterschicht hergestellt. Eine Möglichkeit, Patterned Media in CoPd Multilayer zu erzeugen, ist die Ionenimplantation mit Stickstoffplasma. Ausgewählte Proben wurden im TEM untersucht.
Es wurden TEM-Untersuchungen auch mit magnetischen (Fe,Co)Pt Nanopartikeln gemacht, um Informationen über ihre Größe, Form und Kristallstruktur zu erhalten. Die Nanopartikel wiesen eine ungeordnete fcc Kristallstruktur nach der Herstellung auf, die sich im Zuge einer Wärmebehandlung in eine geordnete fct Kristallstruktur umwandelte. Das Ziel der Untersuchungen war eine Reduktion der Wärmebehandlungstemperatur und -dauer. Um die Zusammensetzung der Nanopartikel zwischen uniaxial und kubischer Anisotropie und deren Anisotropiekonstanten Ku und K1, K2 herauszufinden, wurden drei ausgewählte Kurven simuliert. Es konnte eine gute Übereinstimmung zwischen den berechneten und experimentellen Hysterese-Kurven und deren magnetischen Werte Hc und Jr erreicht werden.