Magnetisierungsverhalten einzelner ferromagnetischer Nanostrukturen:
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INHALTSVERZEICHNIS
ABSTRACT I
KURZZUSAMMENFASSUNG III
INHALTSVERZEICHNIS V
1. EINLEITUNG 1
2. GRUNDLAGEN 7
2.1. LITHOGRAFIE 7
2.1.1. FOTOLITHOGRAFIE 7
2.1.2. ELEKTRONENSTRAHLLITHOGRAFIE 11
2.1.3. NANOKUGELLITHOGRAFIE 14
2.1.4. ANDERE LITHOGRAFISCHE METHODEN 15
2.1.5. WEITERE PROZESSSCHRITTE 15
2.1.6. LACKE 21
2.2. MAGNETISMUS 22
2.2.1. ARTEN DES MAGNETISMUS 22
2.2.2. MAGNETISCHE ENERGIEBEITRAEGE 23
2.2.3. MAGNETISIERUNGSVERHALTEN EINER EINDOMAENIGEN STRUKTUR:
MAKROSPIN - KOHAERENTE ROTATION - STONER-WOHLFARTH-VERHALTEN 34
2.2.4. MAGNETISIERUNGSDYNAMIK 38
2.2.5. THERMISCHES UMSCHALTVERHALTEN 40
2.2.6. SUPERPARAMAGNETISCHES VERHALTEN MIT UNIAXIALER ANISOTROPIE 53
2.3. ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT VON METALLEN 57
2.3.1. DAS DRUDE-MODELL 57
2.3.2. DAS FUCHS-SONDHEIMER-MODELL 58
2.3.3. MAGNETORESISTIVE EFFEKTE 59
2.3.4. DER HALL-EFFEKT 60
2.3.5. RAUSCHEN 63
3. PROBENSYSTEM UND EXPERIMENTELLE AUFBAUTEN 65
3.1. PROBENHERSTELLUNG 65
3.1.1. HERSTELLUNG DER MAGNETISCHEN FILME 65
3.1.2. HERSTELLUNG DER MAGNETISCHEN NANOSTRUKTUREN 68
3.1.3. HERSTELLUNG DER HALL-KREUZE 73
3.2. VERSUCHSAUFBAUTEN 75
3.2.1. DER VERWENDETE KRYOAUFBAU 75
3.2.2. AUFBAU FUER (WINKELABHAENGIGE) MAGNETISIERUNGSMESSUNGEN 75
3.2.3. AUFBAU ZUR MESSUNG DES THERMISCHEN MAGNETISIERUNGSVERHALTEN IM
NULLFELD 76
4. MESSUNGEN, AUSWERTUNG UND DISKUSSION 79
4.1. VERHALTEN DER NANOSTRUKTUREN BEI UNTERSCHIEDLICHEN AETZPROZESSEN 79
4.1.1. UNTERSCHIEDLICHE AETZENERGIEN BEI DER HERSTELLUNG DER
NANOSTRUKTUREN 79
4.1.2. MAGNETISCHES VERHALTEN VOR UND NACH DER SAEUBERUNG DER PROBEN 86
V
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INHALTSVERZEICHNIS
4.2. SPINREORIENTIERUNG DURCH DIE STRUKTURIERUNG 88
4.3. SENSITIVITAET DER HALL-KREUZE UND SIGNALZUORDNUNG 93
4.3.1. SENSITIVITAET 93
4.3.2. SIGNALZUORDNUNG 97
4.4. MESSUNGEN AN EINZELNEN STRUKTUREN 103
4.4.1. EINFLUSS DES MESSSTROMES 105
4.4.2. TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER ANISOTROPIEKONSTANTE 113
4.4.3. NANOSTRUKTUREN MIT VERKIPPTER RICHTUNG LEICHTER
MAGNETISIERBARKEIT 124
4.4.4. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE DER MESSUNGEN AN EINZELNEN
STRUKTUREN 127
4.5. WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN MAGNETISCHEN NANOSTRUKTUREN 129
5. ZUSAMMENFASSUNG & AUSBLICK 141
6. ANHANG 147
6.1. 2ERSTAEUBUNGSPARAMETER 147
6.2. PARAMETER ZUM BETRIEB DER LONENQUELLE 148
6.3. LITHOGRAFISCHE ARBEITEN ZUR HERSTELLUNG DER HALL-KREUZE 149
6.3.1. HERSTELLUNG DER KREUZE MIT HILFE DER FOKUSSIERTEN
LONENSTRAHLLITHOGRAFIE 149
6.3.2. HERSTELLUNG UND OPTIMIERUNG DER KREUZE MIT DER
ELEKTRONENSTRAHLLITHOGRAFIE 152
6.3.3. WEITERE TECHNISCHE INFORMATIONEN ZUR ELEKTRONENSTRAHLLITHOGRAFIE
159
6.4. EINBAU UND ELEKTRISCHE VERSCHATTUNG DER PROBEN 161
6.5. VERGLEICH DER NANOVOLTMETER 166
6.6. ANALYSE DES TELEGRAPHENRAUSCHENS 167
7. LITERATURVERZEICHNIS 169
PUBLIKATIONSLISTE UND KONFERENZBEITRAEGE 219
DANKSAGUNGEN 221 |
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