Extrinsische Kontrolle des Exchange-Bias in Metall-Isolator-Heteroschichtstrukturen

(2007), IV, 146 S.
Dissertation / Fach: Physik
Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2007
Abstract:
Die extrinsische Kontrolle des Exchange Bias Feldes stellt einen wichtigen Zugang zur experimentellen Untersuchung verschiedener austauschgekoppelter Systeme dar. Neben diesem Aspekt spielt natürlich auch die technologische Anwendbarkeit verschiedener Steuerungsmechanismen auf das Exchange Bias-Feld und damit auf das elektrische Verhalten verschiedener Magnetowiderstandselemente eine nicht zu vernachlässigende Rolle in der Motivation zur Untersuchung der Steuerbarkeit von Exchange Bias-Systemen. In dieser Arbeit werden deshalb verschiedene Kontrollmöglichkeiten des Exchange Bias-Feldes dargestellt und experimentell untersucht. So wird die Kontrollierbarkeit des Exchange Bias-Feldes durch die Temperatur an verschiedenen Systemen nachgeprüft. In diesem Zusammenhang wird auch erstmals ein so genanntes Multiphasen-Exchange Bias-System auf Basis von a-Mangansulfid vorgestellt. An weiteren Systemen wird der Einfluss des magnetischen Einfrierfeldes dargestellt. Auch die durch piezomagnetische Komponenten realisierte Steuerung des Exchange Bias durch mechanischen Druck findet Erwähnung. Die Abnahme des Exchange Bias mit zunehmender Zahl der Ummagnetisierungen wird allgemein als Trainingseffekt bezeichnet und ist ebenfalls Gegenstand der im Rahmen dieser Arbeit vorgestellten Untersuchungen. Die technologisch zur Zeit vielversprechendste Form der extrinsischen Kontrolle des Exchange Bias besteht in der Steuerung durch elektrische Felder und wird in ihren verschiedenen Ausprägungen ebenfalls in der vorliegenden Arbeit erforscht. Ein abschließendes Kapitel widmet sich schließlich der Präsentation verschiedener inzwischen durch die Universität Duisburg-Essen zum internationalen Patent angemeldeten und auf der elektrischen Kontrolle des Exchange Bias basierender informationstechnischer Bauelemente.

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