Widerstandsänderung granularer AgCo-Filme, diskontinuierlicher Ni81Fe19-Ag-Vielfachschichten und Ni81Fe19-Einzellagen beim Anlegen eines Magnetfeldes

Der „giant Magnetoresistance“, GMR, äußert sich durch die Abnahme des elektrischen Widerstandes beim Anlegen eines Magnetfeldes und wurde bisher an vielen verschicdenen Systemen nachgewiesen. Im ersten Teil dieser Arbeit werden Untersuchungen an granularen AgCo-Proben vorgestellt, die sich im wesentlichen mit der Abhängigkeit des Magnetowiderstandes vom Co-Gehalt, der Auslagerungstemperatur und der Substrattemperatur beschäftigen. Das Aufdampfen bei 373 K ist dazu geeignet, den GMR zu optimieren. Bei einem Co-Gehalt von 27 at.% erreicht der Effekt damit direkt nach der Herstellung Werte von über 19 %. Der zweite Teil beschäftigt sich mit Ergebnissen aus Experimenten an NiFe/Ag-Viellagensystemen. Das Einfügen einer dünnen Co-Lage (0,4 nm) an die Grenzflächen zwischen NiFe und Ag erhöht den GMR. Vermutlich aufgrund einer Reaktion der Co- mit den NiFe-Lagen nimmt der Effekt durch das Auslagern oberhalb von 583 K ab. Enthält ein System Ag-Lagen unterschiedlicher Dicke, so ergeben sich nach geeigneter Auslagerung Kurven, die sehr an die von Spin-Ventilen („spin-valves“) erinnern. Bei einer Dicke von 2.0 nm sind die Ag-Zwischenlagen noch nicht geschlossen. Dadurch wird der GMR zerstört und der anisotrope Magnetowiderstand, AMW, tritt auf. Er ist nach der Herstellung sehr groß, zeigt eine starke magnetische Anisotropie und läßt sich durch eine Auslagerung oberhalb von 520 K auf etwa 8 % bei NiFe-Einzellagen steigern. Diese Eigenschaften werden auf die spezielle Geometrie des Streufeldes des NiFe-Targets zurückgeführt.