Untersuchung von magnetischen Kobalt-Dünnschichten auf einer Festplatte

Bei der herkömmlichen 2θ/θ-Messung der Röntgenbeugung werden die Kristallgitterebenen parallel zur Probenoberfläche beobachtet. Andererseits werden bei In-Plane-Messungen, wobei die Gegenachse parallel zur Probenoberfläche vermessen wird, Kirstallgitterebenen senkrecht zur Probenoberfläche beobachtet. Bei der Nutzung dieser beiden Scanverfahren können die Kristallgitter der Probe von zwei unterschiedlichen Richtungen beobachtet werden. Indem die Indexe der Kristallgitter mithilfe 2θ/θ-Messung und In-Plane-Messung miteinander verglichen werden, können die dreidimensionalen Probenausrichtungen untersucht werden.

Abbildung 1 (a) zeigt das 2θ/θ-Messergebnis einer magnetischen Kobalt-Dünnschicht auf einer Festplatte mittels SmartLab Mehrzweckdiffraktometer von Rigaku. In der 2θ/θ-Messung, bei der Röntgenstrahlen tief in die Probe eindringen, können die Co (110) Kristallgitterebene (hexgonaler Kobaltkristall) zusätzlich zu den Beugungssigalen von Aluminium (Al), Chrom (Cr) (Schichtträger) und amorphem NiP (unscheinbares Signal) beobachtet werden.

Abbildung 1 (b) zeigt die Ergebnisse der Kristallgitterebene senkrecht zur Probenoberfläche, vermessen mittels In-Plane-Messung. Die Kristallgitterebenen wie Co (100), (002) und (101), senkrecht zur Co (11) Kristallgitterebene, können zudem beobachtet werden. Die zwei Profile zeigen die Ergebnisse der Kristallgitterebenen einer Festplatte in Umfang- und Radialrichtung. Beide Intensitäten der Beugungssignale für Co (002) werden anschließend miteinander verglichen. Es ergibt sich, dass die Co-Schichten entlang des Kreises der c-Achse in einer Ebene angeordnet sind, siehe hierzu Abbildung 1 (c).

Measurement result of a cobalt (Co) magnetic thin film on a hard disk



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