Aufgetragen ist die freie Energie über dem polaren Winkel. 0o
bedeutet, daß M
aus der Filmebene herauszeigt, bei 90o liegt M in der Filmebene und
bei 180o
weist M in die Filmebene hinein.
Die freie Energie eines magnetischen Systems ist die Summe aus Anisotropieenergie
und Zeeman-Energie. Einen Verlauf, wie er hier dargestellt ist mit Minima bei
0o und 90o erhält man nur bei Berücksichtigung von
Anisotropien vierter Ordnung. Diese sind in der Regel wesentlich kleiner als die
Anisotropien zweiter Ordnung. Nur bei der Spin-Reorientierung, wo sich die
Beiträge zur Anisotropie 2. Ordnung gerade aufheben, ist K4 von
Bedeutung.
Darüberhinaus muß K4 größer null sein, weil sich sonst eine gekippte
leichte Magnetisierungsrichtung ausbilden würde, wie man leicht nachrechnen kann.
Legt man ein Magnetfeld H in der eingezeichneten Richtung an, so bewirkt der
Zeeman-Term eine Veränderung der freien Energie wie in der Grafik dargestellt.
Beim Koerzitivfeld nukleieren Domänen in der Ebene wegen des großen Unterschiedes
der bleiden Minima bei 0o und 90o. Weitere Felderhöhung
verschiebt das Energieminimum hin zu größeren Winkeln und führt damit zu einer
gekippten Magnetisierungsrichtung. Bei der Sättigung wird schließlich das
Energieminimum bei senkrechter Magnetisierung erreicht.
Man kann dieses Verhalten mit Kenntnis der Sättigungsfeldstärke Ho
auch quantitativ auswerten und findet, daß die Anisotropie vierter Ordnung in der
selben Größenordnung liegt wie die entsprechende Anisotropie bei Volumen-artigem
Eisen. Es bleibt jedoch festzuhalten, daß wir es hier mit fcc-Fe zu tun haben.
Mit diesem Ergebnis möchte ich meinen Vortrag abschließen und mit einer Zusammenfassung beenden...
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Zusammenfassung |