Strukturuntersuchungen an Cr-Co-Schichten mittels Röntgenbeugung
 
2.4. Zusammenhang zwischen Kristallitgröße und magnetischen Eigenschaften


Ein Kristall besteht aus Kristalliten, die den Kristall durch ihre Form, Größe und Anordnung beschreiben.
Die einzelnen Kristallite können in Domänen unterteilt sein. Die Grenzen von Kristalliten und Domänen müssen nicht übereinstimmen.
Jedes System strebt einen möglichst niedrigen Energiezustand an. Die Unterteilung in Domänen bewirkt einen solchen Zustand.
Ob ein Kristallit ein Einbereichsteilchen ist oder mehrere Bereiche enthält, hängt von seiner Größe ab.
Für kugelförmige Proben existiert ein kritischer Teilchenradius, unterhalb dem das Teilchen als Einbereichsteilchen und oberhalb als Kristallit mit Bereichsaufteilung auftritt /13/.
 
Im Einbereichszustand liegt nur magnetostatische Energie vor.
Dann gilt: E1 mit R: Kugelradius und µo: Induktionskonstante.
Im Zweibereichszustand liegt sowohl magnetostatische Energie, alsauch Oberflächenenergie vor. Erstere verringert sich im Vergleich zu E1 um etwa die Hälfte. Dann gilt: E2
Für die in diesem Fall auftretende Wandenergie kann man schreiben: EW = E0*Pi*R2 mit E0: Oberflächenenergie pro Fläche. Pi*R2 ist die Wandfläche. Es ergibt sich die Beziehung E1 = E2 + EW. Daraus resultiert der kritische Radius: kritischer Radius.
EW ist von der Orientierung der Grenzfläche auf der Spinänderung entlang dieser Grenze abhängig. Der Betrag von EW beläuft sich für Kobalt auf 2,07*10-7 Ws/m2. Folglich erhält man für Rkrit von Co einen Wert von 6,7 nm.
Mit zunehmender Bereichsaufteilung nimmt die Wandenergie zu.
Mit wachsender Kristallitgröße erfolgt oberhalb des kritischen Wertes eine zunehmende Entmagnetisierung, das bedeutet, daß die Koerzitivfeldstärke in diesem Gebiet abnimmt.

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