Lorentz-Transmissionselektronenmikroskopie und Differentielle Phasenkontrastmikroskopie an magnetischen Skyrmionen

In dieser Arbeit wurden magnetische Skyrmionen mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) untersucht. Dabei wurde der Lorentz-TEM-Modus und die Differentielle Phasenkontrastmikroskopie verwendet um einige Aspekte für eine erfolgreiche technologische Umsetzung eines auf Skyrmionen basierenden Datenspeichers zu beleuchten. Es wurde versucht in der tetragonalen Heusler-Legierung Mn1.4PtSn spontane Skyrmionen, d.h. Skyrmionen, die ohne externes Magnetfeld stabilisiert werden, nachzuweisen. Spontane Skyrmionen sind technologisch von Vorteil, da keine Magnetfelder in Speichermodulen erzeugt werden müssen. Darüberhinaus wurde der Teilchencharkter von Skyrmionen in Cu2OSeO3 untersucht und die Skyrmionenzahlerhaltung bei Umordnungsprozessen kontrolliert. Die Teilcheneigenschaft ist essentiell, da in einem Skyrmionen-basierten Speicher die Langzeitstabilität von digitalen Informationen direkt in Zusammenhang mit der zeitlichen Stabilität von einzelnen Skyrmionen steht. Zuletzt wurde nachgewiesen, in welchen Bereichen des Phasendiagramms Skyrmionen in Fe0.5Co0.5Si zu finden sind und wie metastabile Skyrmionen erzeugt werden können. Es wurde systematisch der Zerfall dieser metastabilen Skyrmionen untersucht und dadurch die Langzeitstabilität bestimmt. Mit diesen Erkenntnissen kann die zeitliche Stabilität der digitalen Informationen bei der Realisierung eines Daten-Speichers basierend auf metastabilen Skyrmionen abgeschätzt werden