Fernsteuerung superparamagnetischer Partikel und Charakterisierung von Magnetkraftmikroskopiespitzen in externen Magnetfeldern mit magnetisch strukturierten Substraten

Fernsteuerung superparamagnetischer Partikel und Charakterisierung von Magnetkraftmikroskopiespitzen in externen Magnetfeldern mit magnetisch strukturierten Substraten

dc.contributor.corporatename	Kassel, Universität, FB 18, Naturwissenschaften, Institut für Physik
dc.contributor.referee	Ehresmann, Arno (Prof. Dr.)
dc.contributor.referee	Hubenthal, Frank (Dr.)
dc.date.accessioned	2009-04-15T11:29:58Z
dc.date.available	2009-04-15T11:29:58Z
dc.date.examination	2009-03-03
dc.date.issued	2009-04-15T11:29:58Z
dc.description.everything	Diese Arbeit wurde mit dem VDI-Preis 2010 ausgezeichnet.	ger
dc.format.extent	84868395 bytes
dc.format.extent	80310907 bytes
dc.format.mimetype	application/zip
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.uri	urn:nbn:de:hebis:34-2009041526981
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/123456789/2009041526981
dc.language.iso	ger
dc.rights	Urheberrechtlich geschützt
dc.rights.uri	https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/
dc.subject	Kalibrierung	ger
dc.subject	Ionenbeschuss	ger
dc.subject	magnetische Strukturierung	ger
dc.subject	Domänen	ger
dc.subject	künstliche Domänen	ger
dc.subject	Austauschanisotropie	ger
dc.subject	Exchange Bias	eng
dc.subject	Vibrationsmagnetometer	ger
dc.subject	superparamagnetische Partikel	ger
dc.subject	Partikeltransport	ger
dc.subject	Partikelpositionierung	ger
dc.subject.ddc	530
dc.subject.pacs	75.20.-g	eng
dc.subject.pacs	75.30.Gw	eng
dc.subject.pacs	75.60.Ch	eng
dc.subject.pacs	75.70.-i	eng
dc.subject.pacs	75.70.Kw	eng
dc.subject.swd	Magnetkraftmikroskopie	ger
dc.subject.swd	Superparamagnetismus	ger
dc.title	Fernsteuerung superparamagnetischer Partikel und Charakterisierung von Magnetkraftmikroskopiespitzen in externen Magnetfeldern mit magnetisch strukturierten Substraten	ger
dc.type	Dissertation
dcterms.abstract	Die Ionenbeschussinduzierte magnetische Strukturierung (engl.: Ion Bombardment Induced Magnetic Patterning – IBMP) beinhaltet den Beschuss austauschverschobener Ferromagnet/Antiferromagnet-Schichtsysteme mit niederenergetischen Heliumionen durch eine lithographisch erstellte Lackmaske, die die Ionen nur in den gewünschten Bereichen zum Schichtsystem vordringen lässt. Damit können Richtung und Stärke der Austauschverschiebung (engl.: Exchange Bias – EB) lokal beschränkt beeinflusst werden und es entstehen, in Remanenz stabile, magnetische Muster. Nach Entfernen der Resistmaske ist die Probe ohne topographische Kontraste. Bisher konnten mit dieser Methode Strukturen bis zu einer minimalen Größen von 500nm nachgewiesen werden. Diese Methode und zwei Anwendungsmöglichkeiten der IBMP werden in dieser Arbeit dargelegt: Die Interpretation von Magnetkraftmikroskopieaufnahmen im externen Magnetfeld erweist sich als problematisch, wenn die Richtung des äußeren Magnetfeldes senkrecht zum magnetischen Moment der MFM-Spitze steht und dieses unvermeidlich auch beeinflusst. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird die Tauglichkeit von topographisch flachen magnetischen Strukturen als Kalibrierproben für Magnetkraftmikroskopiesonden nachgewiesen. Die Magnetisierung solcher Proben ist in gewissem Rahmen unabhängig vom externen Magnetfeld. Daraus folgt, dass Veränderungen der magnetkraftmikroskopischen Aufnahmen in diesem Feldbereich allein auf Modifikationen des Magnetisierungszustandes der Spitze zurückzuführen sind. Anhand eines Modells nach sollen die Streufelder über der Probe modelliert und eine Quantifizierung dieser Einflüsse ermöglicht werden. Im Weiteren wird die gezielte Beeinflussung superparamagnetischer Nano- und Mikropartikel durch die künstlichen Streufelder über den Proben gezeigt. Dabei lag das Augenmerk zum Einen auf der gezielten Positionierung der Kolloide durch geeignete Wahl der künstlichen Domänenmuster und zum Anderen auf der ferngesteuerten Bewegung mittels geschickter Kombination eines externen Magnetfeldgradienten zusätzlich zu den magnetischen Streufeldern der Probe. Ein großes Hemmnis bei ähnlichen Anwendungen mit stromdurchflossenen Leiterbahnen sind die Erwärmung der Probe sowie die Zerstörung der Strukturen durch Elektromigration. Diese Erschwernisse können mit den in der vorliegenden Arbeit genutzten künstlichen magnetischen Strukturen, die sich durch externe Magnetfelder abschalten lassen und in Remanenz wieder erscheinen, elegant umgangen werden.	ger
dcterms.accessRights	open access
dcterms.creator	Weis, Tanja