Die moderne magnetische Datenspeicherung basiert auf der Verwendung magnetisch harter Legierungen als Speichermedium. Um die Speicherflächendichte (Anzahl der Bits pro Fläche) zu erhöhen, benötigt man hohe Werte der magnetischen Anisotropie, um die Richtung der Magnetisierung zu stabilisieren und somit das Kriterium der thermischen Stabilität zu erfüllen. Die derzeit in der Festplattenproduktion typischerweise genutzte magnetische Legierung ist granulares CoCrPt:SiO2 mit einer Korngröße von durchschnittlich 7 nm und einer Anisotropiekonstanten von ca. 0.4 MJ/m^3. Die vorausgesagte Grenze der maximal erreichbaren Flächendichte mit dieser Stoffverbindung liegt jedoch bei 500 600 GBit/in^2. Um der Nachfrage nach höheren Speicherdichten nachzukommen, müssen neue magnetische Legierungen verwendet werden. Die vielversprechendsten Kandidaten für zukünftige magnetische Datenspeicher mit extrem hohen Speicherdichten sind chemisch L10 geordnete FePt und CoPt Legierungen mit Anisotropiekonstanten von 10 MJ/m^3 bzw. 3 MJ/m^3. Um diese hohen Werte der uniaxialen magnetischen Anisotropie zu erreichen, muss die Substrat-Temperatur während der Molekularstrahlepitaxie (MBE) bzw. während des Sputterns höher als 500°C liegen. Für die Anwendung in der industriellen Fertigung muss die Ordnungstemperatur von FePt und CoPt jedoch reduziert werden. Ein erfolgversprechender Ansatz zur Reduktion der Ordnungstemperatur beruht auf der Erhöhung der Adatom-Mobilität durch Aufwachsen auf einer chemisch gesättigten Oberfläche. Hierzu wurde im Rahmen dieser Arbeit der Versuch unternommen, die Ordnungstemperatur einer äquiatomaren CoPt Legierung durch Aufwachsen auf einer WSe2(0001) van-der-Waals Oberfläche zu erniedrigen. Die Ergebnisse dieser Studie sind in den Kapiteln 4 und 5 zusammengefasst.
Das Konzept vorstrukturierter Speichermedien, bei denen eine Informationseinheit (Bit) in einer einzelnen Nanostruktur gespeichert wird, stellt eine weiter Möglichkeit zur Erhöhung der Datendichte dar. Ein erfolgversprechender Weg zur Herstellung solcher Medien mit extrem hoher Datendichte für die magnetische Datenspeicherung basiert auf selbst-anordnenden magnetischen Nanostrukturen. Hierzu wurde ein interessanter Zugang vorgestellt, der die Selbstanordnung nicht-magnetischer Nanopartikel mit den definierten magnetischen Eigenschaften eines auf den Partikeln deponierten Films kombiniert. Dies ermöglicht auf elegante Weise die Herstellung magnetischer Nanostrukturen mit, durch die FePt und CoPt Legierungen gegebener, hoher senkrechter magnetischer Anisotropie, wie sie für hohe thermische Stabilität gebraucht wird. Die Untersuchung der magnetischen und strukturellen Eigenschaften dieser Legierungen auf amorphen SiO2 Nanopartikeln wird in den Kapiteln 6, 7 und 8 behandelt.

Modern magnetic recording is based on usage of hard magnetic alloys as a recording media. In order to increase the areal storage density (number of stored bits per square inch), materials with a high value of magnetic anisotropy are required to stabilize the direction of the magnetization and thus satisfy the criteria of thermal stability. The magnetic alloy currently used for hard disk drive production is a granular CoCrPt:SiO2 alloy with a grain size of approximately 7 nm and an anisotropy constant of about 0.4 MJ/m^3. However, the predicted limit of the highest achievable areal density of this type of granular media is 500 600 Gbit/in^2. To satisfy the demand of higher densities, new magnetic alloys have to be introduced. The most promising candidates for future ultra-high density magnetic recording applications are chemically L10 ordered FePt and CoPt alloys with anisotropy constants of about 10 MJ/m^3 and 3 MJ/m^3, respectively. In order to obtain a high value of uniaxial magnetic anisotropy, the substrate temperature during molecular beam epitaxy or sputtering deposition has to be higher than 500°C. For practical use in industrial applications the ordering temperature of the FePt and CoPt alloys has to be reduced. One of the promising approaches to reduce the ordering temperature is related to the enhancement of the adatom mobility by growing the alloy on the chemically saturated surface. In this regard an attempt to reduce the ordering temperature of the CoPt alloy with equiatomic composition was performed in the scope of present work by growing the CoPt alloy on van der Waals WSe2(0001) substrates. The result of the study is summarized in Chapters 4 and 5.
Moreover, an increase in data density can be gained using the concept of patterned media, where an information unit (bit) is stored in a single nanostructure. The most attractive way to produce patterned magnetic media for ultra-high density magnetic recording applications is based on self-assembly of the magnetic nanostructures. In this regard an interesting approach, which combines non-magnetic spherical nanoparticle self-assembly with defined magnetic properties provided by a magnetic film, deposited onto the particles, was recently proposed. This enables an elegant possibility of creating magnetic nanostructure arrays with high perpendicular magnetic anisotropy provided by FePt and CoPt alloys, which is required for high thermal stability. The investigation of the magnetic and structural properties of these alloys grown on arrays of amorphous SiO2 nanospheres is discussed in Chapters 6, 7 and 8.