Forschungsschwerpunkte

Sputteranlage Sputteranlage

Thema meiner wissenschaftlichen Arbeit an der Universität Bielefeld war der Riesenmagnetowiderstandseffekt (GMR) in ultradünnen Schichtsystemen unter besonderer Berücksichtigung der Präparation und Charakterisierung der magnetischen Kopplungsbeiträge in Spin-Valve-Systemen. Ein wesentliches Ergebnis meiner Forschungsarbeit war der Nachweis, dass die Zwischenschichtaustauschkopplung in so genannten Dreischichtsystemen, die aus zwei durch eine nichtmagnetische Zwischenschicht getrennte ferromagnetische Lagen bestehen, bis zu Zwischenschichtdicken von etwa 1 nm erhalten bleibt, was zuvor in der Literatur bestritten worden ist. Die dabei wirkenden magnetischen Kopplungsbeiträge, die die Kennlinien dieser Sensorfunktionsschichten bestimmen, werden identifiziert und detailliert untersucht. Auch der Einfluss von antiferromagnetischen MnIr-Schichten, die als Pinningschicht in die Dreischichtsysteme eingefügt werden, ist Bestandteil der Analyse.

Neben diesen Grundlagenuntersuchungen werden auch anwendungsorientierte Arbeiten, wie die Unterdrückung der Hysterese in Kupfer/Kobalt Mehrlagenschichtsystemen durch verschiedene Verfahren in Sensorfunktionsschichten für den Einsatz in der Automobilsensorik durchgeführt. Außerdem wurden verschiedene Realisierungen von Brückenschaltungen untersucht.


Ein Teil dieser Arbeit ist Bestandteil des vom BMBF geförderten Leitprojektes "Magneto-Elektronik als Basistechnologie von Sensoren, Speicher und Transistoren für den Einsatz im Kraftfahrzeug".

 

Neben diesen Arbeiten wurde das Simulationsprogramm GMRSim entwickelt, dass eine präzise Vorhersage der magnetoresistiven Kennlinien erlaubt und in der Industrie zum Einsatz kommt.

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© Dr. Tobias Hempel 2019