304 Prakt. Met. Sonderband 30 (1999)
magnetische und strukturelle Homogenität dünner Ferromagneten
Für den Einsatz weichmagnetischer Schichten in Schreib/Leseköpfen wird eine möglichst
homogene Schichtcharakteristik angestrebt. Eine deutliche lokale Variation der weichmagnetischen
Eigenschaften wie z. B. der Koerzitivfeldstärke ist deshalb unerwünscht. Die lokale Verteilung der
mit dem Barkhausenrausch-Mikroskop ermittelten Prüfgröße Hcm ist deshalb eine wichtige
Information für die Anwendung und Optimierung weichmagnetischer Schichtsysteme. Die an
getemperten und ungetemperten Schichten durchgeführten Messungen belegen deshalb eindeutig,
daß sich mit dem BEMI die lokale Variation weichmagnetischer Eigenschaften schnell und
zerstörungsfrei nachweisen läßt. Als Beispiel ist in Bild 5a der Hey-Flächenscan einer magnetischen
Doppelschicht (NiFe/NiFeX) mit einer nichtmagnetischen Zwischenschicht dargestellt. Zum
Vergleich zeigt Bild 5b von IBM ermittelte Hc-Werte tiber dem gleichen Scanbereich (5x5
MeBpunkte). Man erkennt eine gute qualitative Übereinstimmung.
a) b)
3.5¢
Hew [A/cm]
1.6
22 N
i &
=
y [mm] 2
~ 1mm
Bild 5: Flichenscans iiber NiFe/NiFeX-Mehrschichtsystem a) Hey-Scan mit dem BEMI
b) Ho-Scan mit Kerr BH-Looper
Schichtmorphologie und Textur weichmagnetischer Schichten lassen sich durch Anderung der
Aufwachsbedingungen deutlich beeinflussen. Eine Möglichkeit der Manipulation ist die
Beschichtung der verwendeten Substrate mit einer funktionellen Schicht von wenigen Nanometern.
Koerzitv-feldstärke, Permeabilität und intrinsische Spannungen lassen sich damit in einem weiten
Bereich einstellen. Bild 6 zeigt REM-Aufnahmen des Bruchquerschnittes einer Sendust-Schicht, die
auf einem mit einer metallischen Schicht bzw. mit einem Dielektrikum bekeimten Keramiksubstrat
gewachsen ist. Die Aufnahmen zeigen deutliche Unterschiede in der Schichtmorphologie sowie in
der Kompaktheit des Schichtaufbaus. Röntgenuntersuchungen zeigen klar eine Änderung in der
Textur der entsprechenden weichmagnetischen Schicht bei Variation der funktionellen
Zwischenschicht. Mechanische und magnetische Kenngrößen dünner weichmagnetischer Schichten
lassen sich durch entsprechende funktionelle Schichten in einem weiten Bereich einstellen.