Magnetisierungsprozesse in dünnen magnetischen Schichten für hohe Speicherdichten

Abstract

Festplatten sind ein zentraler Bestandteil in PCs und zunehmend auch in vielen anderen Geräten wie Spielkonsolen, mp3-Player, TV-Reordern und Video Kameras. Um mehr Information speichern zu können ist man ständig bestrebt die Speicherdichte zu erhöhen. Die derzeit in Festplatten verwendeten "perpendicular recording" (PR) Medien erreichen aber in absehbarer Zeit aufgrund des superparamagnetischen Limits ihre maximale Speicherdichte. Ein neues Medium für das das superparamagnetische Limit kein unmittelbares Problem darstellt ist ein "percolated perpendicular" (PP) Medium. Es wurde 2005 von Jian-Gang Zhu und Yuhi Tang von der Universität Pittsburg vorgeschlagen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden mikromagnetische Simulationen, mit dem an der TU-Wien entwickelten Programm Finite Elements Micromagnetics (FEMME) und analytische Abschätzungen der thermischen Stabilität (Pinning-Energie) und der Stabilität gegenüber einem äußeren Feld (Pinning-Feld) von Domänenwandkonfigurationen in PP Medien durchgeführt.<br />Dabei wurde die Austauschkonstante , die magnetokristalline Anisotropiekonstante , der Lochdurchmesser und die Lochdichte variiert.<br />Ziel war es herauszufinden wie die thermische Stabilität und die Stabilität gegenüber äußeren Feldern maximiert werden können. Es wurden auch VSM-Messungen an PR und PP Medien durchgeführt und experimentell die thermische Stabilität bestimmt. Abschließend werden mögliche Technologien zur Verbesserung von PP Medien besprochen.<br />

Hard disk drives are the main component of computers and nowadays also of many other consumer electronic devices like game consoles, mp3 players, video recorders, video cameras and so on. To be capable of saving more and more information on one hard disk drive, the main goal of the industry is to increase the storage density. The currently used perpendicular recording (PR) technology is reaching in foreseeable future its fundamental limit due to the super paramagnetic effect. To delay this effect many different technologies have been proposed. In the year 2005 Jian-Gang Zhu and Yuhi Tang suggested to use percolated perpendicular (PP) medias.<br />Within the framework of the present diploma thesis I performed micromagnetic simulations and analytical estimations of the thermal stability (pinning energy) and the stability against external fields (pinning field) of domain wall configurations in PP medias. During the calculations I varied the exchange coupling constant , the magnetocrystalline anisotropy constant , the hole diameter and the hole density. The goal was to find out how the thermal stability and the stability against external fields can be maximized. I also performed VSM measurements of PR and PP medias and deduced the thermal stability. At the end some technologies for improving PP medias are proposed.