Academic literature on the topic 'Magneto-optic Kerr Effect (MOKE)'

Magnetic storage means storage of data using magnetised medium and is widespreadover the world today, especially in hard disk drives. Using this kind of storagerequires knowledge about these materials. A way to study thin magnetic materials isto use MOKE(magneto optical Kerr effect). A Moke-system is a setup to measure thinmagnetic films by shooting a laser and analyze the reflected beam.The purpose of this report is to document and if possible improve a MOKE-system,named HOMER. This includes temperature regulation, filters, amplifiers, opticalchopper, Helmholtz coils and a laser. HOMER was documented and some changeswere made. The PID-parameters were set successfully. A low pass filter wasremoved, which decreased the noise. Using an optical chopper and lock in amplifierhowever did not decrease the noise. A labview program was written to demagnetizethe samples in a certain time which seemed to work properly. The hall probe in thesystem was successfully calibrated.

We present a time-resolved Kerr microscope, capable of measuring the magnetization dynamics of samples grown on transparent, double-side-polished substrates.The magnetization is excited by a current pulse, using a coplanar waveguide placed beneath the samples. The Kerr rotation is detected with the stroboscopic pump-probe technique, using a probing laser, synchronized with the current pulse.We report benchmark measurements of the time-resolved Kerr instrument for magnetization dynamics in thin permalloy and FePd films. The experimental results for ferromagnetic resonance peaks have been compared with the values predicted by Kittel.<br>Vi presenterar ett tidsupplöst Kerr-mikroskop, kapabel till att mäta magnetiseringsdynamiken hos magnetiska prov tillverkade på transparenta, dubbelsdigt polerade substrat. Magnetiseringen exiteras med en strömpuls via en koplanär vågguide placerad under provet. Kerr-rotationen detekteras med hjälp av en stroboskopisk ”pump-probe” teknik som använder en ”probing” laser synchroniserad med strömpulsen. Vi rapporterar prestandatest av det tidsupplösta kerr-instrumentet för magnetiseringsdynamiken i tunna permalloy - och FePd - filmer. De experimentella resultaten för de ferromagnetiska resonans-peakarna har jämförts med beräknade värden från Kittel.

Les dispositifs photoniques magnéto-optiques (MO) sont l’objet d’une attention particulière pour leur capacité à améliorer la sensibilité des biocapteurs ou leur sensibilité au champ magnétique. Les effets MO, pouvant se manifester par une rotation de polarisation ou une modification d'intensité de la lumière sous champ magnétique, sont cependant plutôt faibles lors d’interactions simples (réflexion ou transmission) avec les films magnétiques classiques. Le dispositif proposé dans le cadre de ce travail permet d’exalter les effets MO. C’est une structure diélectrique planaire simple formée par un réseau 1D de résine photosensible (PR) déposé à la surface d’un film MO lui-même déposé sur un substrat de verre. Selon les conditions de couplage imposées par le réseau, des modes guidés (TE et TM) sont excités dans le film MO par la lumière incidente, augmentant ainsi l'interaction lumière-matière. Un tel couplage produit ainsi une résonance étroite qui se traduit par un creux (pic) dans le spectre de la transmittance (réflectance). Le film MO est un composite formé par des nanoparticules magnétiques (CoFe2 04) insérés dans une matrice de silice par un procédé sol-gel. Ce composite nano-structurable peut être facilement déposé sur des substrats classiques à faible température de recuit (90°C), ce qui n'est pas le cas de la plupart des matériaux MO utilisés dans les plates-formes d’optiques intégrées. Des exaltations importantes des différents effets de rotation de polarisation (Faraday et Kerr longitudinal) ont été atteintes par les mesures et les simulations grâce à cette structure résonnante toute diélectrique. Les principaux résultats de ce travail concernent cependant l'effet Kerr MO transverse (TMOKE). Cet effet induit un décalage spectral non réciproque de la résonance de transmittance (réflectance) lors de l'inversion de l'aimantation, résultant en une modulation d'intensité. Des valeurs de TMOKE atteignant 9,5% et 18,5% ont été mesurées respectivement en transmission avec T = 80%, et en réflexion avec R = 5%. Ces valeurs très significatives de TMOKE sont principalement dues au facteur de qualité élevé des résonances de transmittance (réflectance) du mode TM. La valeur de TMOKE pour un film MO sans réseau étant d'environ 0,01%, une exaltation de trois ordres de grandeur a ainsi été obtenue grâce à la structure fabriquée. Les valeurs mesurées de TMOKE sont bien positionnées par rapport à la littérature où, à notre connaissance, des valeurs maximales de 1,5% et 15% ont été démontrées expérimentalement par des structures respectivement diélectriques et magnéto-plasmoniques. De plus, des effets magnétiques réciproques inattendus ont été démontrés expérimentalement. Enfin, la structure proposée est un dispositif à faible coût, qui peut être fabriqué sur des substrats à grande échelle, est capable d'exalter tous les effets MO. Cela en fait une structure à fort potentiel pour des applications comme le contrôle non destructif, les capteurs de champ magnétique et même les biocapteurs<br>Magneto-optical (MO) photonic devices are currently highly desirable because of their ability to improve the sensitivity of biosensors or their sensitivity to the magnetic field. However, MO effects being rather small through classical magnetic films, it is relevant to find ways to enhance such effects which can manifest as light polarization rotation or intensity modification under magnetic field. The proposed device in this work to enhance MO effects is an all-dielectric planar structure formed by a 1D photoresist (PR) grating deposited on top of a MO film itself deposited on a glass substrate. Under coupling conditions through the grating, guided-modes (TE and TM) with narrow resonances are excited in the MO film by the incident light, increasing hence the light-matter interaction. Such coupling results as a dip (peak) in the transmittance (reflectance) spectrum. The MO film is a composite formed by magnetic nanoparticles (CoFe2 04) embedded in a silica matrix and obtained through sol-gel process. This nano-structurable composite can be easily deposited on common substrates with low annealing temperature (90°C), which is not the case of the most MO materials used within integrated optics platforms. Large enhancements of the different non-reciprocal polarization rotation effects (such as Faraday and longitudinal MO Kerr) were achieved experimentally and numerically through the all-dielectric resonant structure. The main results of this work concern the transverse MO Kerr effect (TMOKE). This effect induces a non-reciprocal spectral shift of the transmittance (reflectance) resonance upon magnetization reversal, resulting in an intensity modulation effect. TMOKE values up to 9.5% and 18.5% were measured respectively in transmission with T = 80% and in reflection with R = 5%. These large TMOKE values are mainly due to the high quality factor of TM transmittance (reflectance) resonances. The TMOKE signal for a single MO film is around 0.01%, hence an enhancement with three orders of magnitude was achieved through the fabricated structure. The reached measured TMOKE values are highly competitive with the literature where, to our knowledge, maximum values of 1.5% and 15% were experimentally demonstrated respectively through all-dielectric and magneto-plasmonic structures. Moreover, unexpected reciprocal magnetic effects were experimentally evidenced. Finally, the proposed all-dielectric structure is a low-cost device, which can be fabricated on large scale substrate, and able to enhance all the MO effects. Hence, it is a promising structure for non-destructive testing, magnetic field sensing and even biosensing

Due to the ever-increasing worldwide consumption of memory for digital information, new technologies for higher capacity and faster data storage systems have been the focus of research and development. A step towards achieving higher data storage densities or magnetic recording media is the concept of bit patterned media, where the magnetic recording layer is divided up into magnetically isolated bit units. This approach is one of the most promising technologies for increasing data storage densities and could be implemented by nanostructuring the wafer. Therefore, the fabrication of the appropriate nanostructures on a small scale and then be able to manufacture these structures on an industrial scale is one of the problems where science and industry are working on a solution. In addition, the answer to the open question about the influence that patterning on the nano length scale has on the magnetic properties is of great interest. The main goal of this thesis is to answer the open question, which magnetic properties can be tailored by a modification of the surface texture on the nanometre length scale. For this purpose the following properties: anisotropy, remanence, coercivity, switching field distribution, saturation magnetisation, Gilbert damping, and inhomogeneous linebroadening were compared between planar two dimensional thin ferromagnetic films and three dimensional magnetic structures. In addition, the influences of the tailored morphology on the intergranular or the exchange coupling between the structures, which is called interdot exchange coupling, was investigated. For the ferromagnetic thin films, the focus of the investigations was on the granular CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] layer, which currently are the state-of-the-art material for magnetic data storage media. These materials are characterised by their high coercivity and high perpendicular anisotropy, which has a low spatial distribution in the preferred direction of magnetisation. In this work the pre-structured GaSb(001) substrate with self-assembled periodic nanocone structures at the surface are used. The preparation by ion beam erosion of these structures is simple, fast, and highly reproducible and therefore this method is particularly beneficial for fundamental research. To compare the 2D thin films with the 3D magnetic structures, besides the pre-structured specimen, planar samples were also fabricated. The first sample series prepared was coated by Py. Due to the fact that the magnetic properties of this material are well-known, it was also possible to do some OOMMF simulations in addition to the VNA-FMR and MOKE measurements. Afterwards two planar samples with CoCrPt and CoCrPt:SiO2 were prepared. The planar CoCrPt:SiO2 samples were Co+ ion implanted to study the influence of such irradiation on the intergranular and interdot exchange coupling, switching field distribution, and in particular on the spin dynamics. Moreover, both samples were measured by TRMOKE in order to obtain information about the spin dynamics. Subsequently, the perpendicular storage media materials CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] were deposited on a prestructured GaSb(001) nanocone substrate surface. These sample series were measured by MOKE, SQUID, and vector-VSM. The measurements demonstrate the influence of the periodicity and height of the nanocones on the intergranular and interdot exchange coupling. They also show the reorientation of the magnetisation with respect to the curvature of the substrate template and furthermore, the morphology-induced influences on the magnetic domains. From the comparison between the results for the planar and the pre-structured samples, a decrease of the interdot exchange coupling was observed, which scales together with the periodicity of the nanocone pattern. In addition, it was shown that for all samples with thin magnetic films on nanocones,the magnetisation aligns along the curvature of the underlying nanocone structure. For Py on nanocones, planar granular CoCrPt:SiO2, and planar granular CoCrPt, measurements by VNA-FMR and TRMOKE could be carried out, which yielded information about the spin dynamics. The results obtained for both of the planar sample are comparable to values from the literature for the Gilbert damping. The results for the Py samples showed that the commonly used 2D model resonance condition is, in case of a 3D magnetic structure, no longer valid due to the alignment of the magnetisation along the underlying substrate structure and therefore an new model has to be derived<br>Aufgrund des weltweiten, immer weiter steigenden Bedarfs an Speicherplatz von digitalen Information, sind neue Technologien für größere und schnellere Speichermedien im Fokus von Forschung und Entwicklung. Ein Schritt hin zu einer höheren Speicherdichte in der magnetischen Datenspeicherung ist dabei das sogenannte Konzept der ”Bit patterned media”, das definierte Informationseinheiten auf regelmäßig angeordneten Nanostrukturen beschreibt. Dieser Ansatz ist einer der derzeit vielversprechendsten Optionen die Speicherdichte zu erhöhen. Dabei ist die Herstellung der benötigten Nanostrukturen und deren Skalierung hin zu makroskopischen Dimensionen eines der Probleme an deren Lösung die Wissenschaft und Industrie derzeit arbeitet. Desweiteren ist die Antwort auf die noch offene Frage nach der Beeinflussung der nanoskaligen Strukturen auf die magnetischen Eigenschaften von großem Interesse. Das Hauptziel in dieser Arbeit ist es, einen Beitrag zur Beantwortung der Frage, welche magnetischen Eigenschaften sich durch eine Veränderung der Oberflächenstruktur im Nanometerbereich beeinflussen lassen, zu leisten. Hierzu wurden die folgenden Eigenschaften, wie zum Beispiel die Anisotropie, Remanenz,Koerzitivität, Schaltfeldverteilung, Sättigungsmagnetisierung, Gilbertdämpfung und inhomogene Linienverbreiterung von planaren zweidimensionalen dünnen ferromagnetische Schichten mit denen von dreidimensionalen magnetischen Strukturen verglichen. Zusätzlich wurde der Einfluss der angegpassten Morphologie auf die intergranularen- beziehungsweise auf die zwischen den Strukturen wirkende (interdot) Austauschkopplung untersucht. Der Hauptaugenmerk bei den ferromagnetisch dünnen Schichten lag dabei auf den granularen CoCrPt:SiO2 und [Co/Pd] Filmen, die heutzutage ein Standardmaterial für die magnetischen Speichermedien darstellen. Diese Materialien zeichnen sich durch eine hohe Koerzivität und senkrechte Anisotropie, mit geringer räumlicher Verteilung der Vorzugsrichtung der Magnetisierung, aus. Die hier vorgestellten vorstrukturierten GaSb(001) Substrate mit selbstordnenden periodischen Nanokegeln auf der Oberfläche, sind mittels Ionenstrahlerosion einfach, schnell und sehr gut reproduzierbar herzustellen. Deshalb ist diese Methode besonders für die Grundlagenforschung von Vorteil. Um einen Vergleich zwischen 2D Filmen und 3D Strukturen ziehen zu können, wurden neben den vorstrukturierten Substraten auch planare Proben beschichtet. Eine erste Versuchsreihe wurde mit einem dünnen Py Film präpariert. Da dessen magnetische Eigenschaften wohlbekannt sind, konnten neben den Untersuchungen mit VNA-FMR und MOKE auch einige OOMF Simulationen erstellt werden. Danach wurden zwei Proben mit planarem CoCrPt beziehungsweise CoCrPt:SiO2 untersucht. Bei den planaren CoCrPt:SiO2 Proben wurden außerdem noch Co+ Ionen implantiert, um deren Auswirkungen auf die intergranulare Austauschkopplung, Schaltfeldverteilung und besonders auf die Spindynamik zu bestimmen. Bei beiden Probensystemen konnte zusätzlich die Spindynamik mittels zeitaufgelöstem MOKE gemessen werden. Im Anschluss wurden die beiden senkrechten Speichermedien CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] auf Substraten mit Nanokegeln vorstrukturierten GaSb(001) Oberflächen abgeschieden. Diese Proben wurden mit MFM, MOKE, SQUID und Vektor-VSM vermessen. Aus den Messungen konnnten dann die Einflüsse auf die intergranulare- beziehungsweise interdot Austauschkopplung in Abhängigkeit von der Periodizität und Höhe der Nanokegel bestimmt werden, sowie die Umorientierung der Magnetisierung bezüglich der Substratkrümmung und den Morphologie induzierten Einfluss auf die magnetischen Domänen. Anhand der Vergleiche zwischen den Messungen der planaren und den vorstrukturierten Proben konnte eine Verringerung der Austauschkopplung zwischen den Strukturen gezeigt werden, die mit der Nanokegelstrukturperiodizität skaliert. Außerdem wurde in allen dünnen magnetischen Filmen auf Nanokegeln gezeigt, dass die Magnetisierung sich in Abhängigkeit der darunterliegenden Struktur ausrichtet. Bei den Py auf Nanokegeln, den planaren CoCrPt und dem planaren CoCrPt:SiO2 Proben konnten außerdem mit VNA-FMR und TRMOKE Informationen bezüglich der Spindynamik gemessen werden. Die erzielten Ergebnisse, der beiden planaren Proben, sind vergleichbar mit denen, aus der Literatur bekannten Werten, für die Gilbertdämpfung. Darüber hinaus wurde durch die Messungen an den Py Proben gezeigt, dass die Theorie, des bisher genutzten 2D Modells, nicht mehr gültig ist, da sich die Magnetisierung entlang der Substratstruktur ausrichtet, und deshalb ein neues Model aufgestellt werden muss

Due to the ever-increasing worldwide consumption of memory for digital information, new technologies for higher capacity and faster data storage systems have been the focus of research and development. A step towards achieving higher data storage densities or magnetic recording media is the concept of bit patterned media, where the magnetic recording layer is divided up into magnetically isolated bit units. This approach is one of the most promising technologies for increasing data storage densities and could be implemented by nanostructuring the wafer. Therefore, the fabrication of the appropriate nanostructures on a small scale and then be able to manufacture these structures on an industrial scale is one of the problems where science and industry are working on a solution. In addition, the answer to the open question about the influence that patterning on the nano length scale has on the magnetic properties is of great interest. The main goal of this thesis is to answer the open question, which magnetic properties can be tailored by a modification of the surface texture on the nanometre length scale. For this purpose the following properties: anisotropy, remanence, coercivity, switching field distribution, saturation magnetisation, Gilbert damping, and inhomogeneous linebroadening were compared between planar two dimensional thin ferromagnetic films and three dimensional magnetic structures. In addition, the influences of the tailored morphology on the intergranular or the exchange coupling between the structures, which is called interdot exchange coupling, was investigated. For the ferromagnetic thin films, the focus of the investigations was on the granular CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] layer, which currently are the state-of-the-art material for magnetic data storage media. These materials are characterised by their high coercivity and high perpendicular anisotropy, which has a low spatial distribution in the preferred direction of magnetisation. In this work the pre-structured GaSb(001) substrate with self-assembled periodic nanocone structures at the surface are used. The preparation by ion beam erosion of these structures is simple, fast, and highly reproducible and therefore this method is particularly beneficial for fundamental research. To compare the 2D thin films with the 3D magnetic structures, besides the pre-structured specimen, planar samples were also fabricated. The first sample series prepared was coated by Py. Due to the fact that the magnetic properties of this material are well-known, it was also possible to do some OOMMF simulations in addition to the VNA-FMR and MOKE measurements. Afterwards two planar samples with CoCrPt and CoCrPt:SiO2 were prepared. The planar CoCrPt:SiO2 samples were Co+ ion implanted to study the influence of such irradiation on the intergranular and interdot exchange coupling, switching field distribution, and in particular on the spin dynamics. Moreover, both samples were measured by TRMOKE in order to obtain information about the spin dynamics. Subsequently, the perpendicular storage media materials CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] were deposited on a prestructured GaSb(001) nanocone substrate surface. These sample series were measured by MOKE, SQUID, and vector-VSM. The measurements demonstrate the influence of the periodicity and height of the nanocones on the intergranular and interdot exchange coupling. They also show the reorientation of the magnetisation with respect to the curvature of the substrate template and furthermore, the morphology-induced influences on the magnetic domains. From the comparison between the results for the planar and the pre-structured samples, a decrease of the interdot exchange coupling was observed, which scales together with the periodicity of the nanocone pattern. In addition, it was shown that for all samples with thin magnetic films on nanocones,the magnetisation aligns along the curvature of the underlying nanocone structure. For Py on nanocones, planar granular CoCrPt:SiO2, and planar granular CoCrPt, measurements by VNA-FMR and TRMOKE could be carried out, which yielded information about the spin dynamics. The results obtained for both of the planar sample are comparable to values from the literature for the Gilbert damping. The results for the Py samples showed that the commonly used 2D model resonance condition is, in case of a 3D magnetic structure, no longer valid due to the alignment of the magnetisation along the underlying substrate structure and therefore an new model has to be derived.<br>Aufgrund des weltweiten, immer weiter steigenden Bedarfs an Speicherplatz von digitalen Information, sind neue Technologien für größere und schnellere Speichermedien im Fokus von Forschung und Entwicklung. Ein Schritt hin zu einer höheren Speicherdichte in der magnetischen Datenspeicherung ist dabei das sogenannte Konzept der ”Bit patterned media”, das definierte Informationseinheiten auf regelmäßig angeordneten Nanostrukturen beschreibt. Dieser Ansatz ist einer der derzeit vielversprechendsten Optionen die Speicherdichte zu erhöhen. Dabei ist die Herstellung der benötigten Nanostrukturen und deren Skalierung hin zu makroskopischen Dimensionen eines der Probleme an deren Lösung die Wissenschaft und Industrie derzeit arbeitet. Desweiteren ist die Antwort auf die noch offene Frage nach der Beeinflussung der nanoskaligen Strukturen auf die magnetischen Eigenschaften von großem Interesse. Das Hauptziel in dieser Arbeit ist es, einen Beitrag zur Beantwortung der Frage, welche magnetischen Eigenschaften sich durch eine Veränderung der Oberflächenstruktur im Nanometerbereich beeinflussen lassen, zu leisten. Hierzu wurden die folgenden Eigenschaften, wie zum Beispiel die Anisotropie, Remanenz,Koerzitivität, Schaltfeldverteilung, Sättigungsmagnetisierung, Gilbertdämpfung und inhomogene Linienverbreiterung von planaren zweidimensionalen dünnen ferromagnetische Schichten mit denen von dreidimensionalen magnetischen Strukturen verglichen. Zusätzlich wurde der Einfluss der angegpassten Morphologie auf die intergranularen- beziehungsweise auf die zwischen den Strukturen wirkende (interdot) Austauschkopplung untersucht. Der Hauptaugenmerk bei den ferromagnetisch dünnen Schichten lag dabei auf den granularen CoCrPt:SiO2 und [Co/Pd] Filmen, die heutzutage ein Standardmaterial für die magnetischen Speichermedien darstellen. Diese Materialien zeichnen sich durch eine hohe Koerzivität und senkrechte Anisotropie, mit geringer räumlicher Verteilung der Vorzugsrichtung der Magnetisierung, aus. Die hier vorgestellten vorstrukturierten GaSb(001) Substrate mit selbstordnenden periodischen Nanokegeln auf der Oberfläche, sind mittels Ionenstrahlerosion einfach, schnell und sehr gut reproduzierbar herzustellen. Deshalb ist diese Methode besonders für die Grundlagenforschung von Vorteil. Um einen Vergleich zwischen 2D Filmen und 3D Strukturen ziehen zu können, wurden neben den vorstrukturierten Substraten auch planare Proben beschichtet. Eine erste Versuchsreihe wurde mit einem dünnen Py Film präpariert. Da dessen magnetische Eigenschaften wohlbekannt sind, konnten neben den Untersuchungen mit VNA-FMR und MOKE auch einige OOMF Simulationen erstellt werden. Danach wurden zwei Proben mit planarem CoCrPt beziehungsweise CoCrPt:SiO2 untersucht. Bei den planaren CoCrPt:SiO2 Proben wurden außerdem noch Co+ Ionen implantiert, um deren Auswirkungen auf die intergranulare Austauschkopplung, Schaltfeldverteilung und besonders auf die Spindynamik zu bestimmen. Bei beiden Probensystemen konnte zusätzlich die Spindynamik mittels zeitaufgelöstem MOKE gemessen werden. Im Anschluss wurden die beiden senkrechten Speichermedien CoCrPt:SiO2 and [Co/Pd] auf Substraten mit Nanokegeln vorstrukturierten GaSb(001) Oberflächen abgeschieden. Diese Proben wurden mit MFM, MOKE, SQUID und Vektor-VSM vermessen. Aus den Messungen konnnten dann die Einflüsse auf die intergranulare- beziehungsweise interdot Austauschkopplung in Abhängigkeit von der Periodizität und Höhe der Nanokegel bestimmt werden, sowie die Umorientierung der Magnetisierung bezüglich der Substratkrümmung und den Morphologie induzierten Einfluss auf die magnetischen Domänen. Anhand der Vergleiche zwischen den Messungen der planaren und den vorstrukturierten Proben konnte eine Verringerung der Austauschkopplung zwischen den Strukturen gezeigt werden, die mit der Nanokegelstrukturperiodizität skaliert. Außerdem wurde in allen dünnen magnetischen Filmen auf Nanokegeln gezeigt, dass die Magnetisierung sich in Abhängigkeit der darunterliegenden Struktur ausrichtet. Bei den Py auf Nanokegeln, den planaren CoCrPt und dem planaren CoCrPt:SiO2 Proben konnten außerdem mit VNA-FMR und TRMOKE Informationen bezüglich der Spindynamik gemessen werden. Die erzielten Ergebnisse, der beiden planaren Proben, sind vergleichbar mit denen, aus der Literatur bekannten Werten, für die Gilbertdämpfung. Darüber hinaus wurde durch die Messungen an den Py Proben gezeigt, dass die Theorie, des bisher genutzten 2D Modells, nicht mehr gültig ist, da sich die Magnetisierung entlang der Substratstruktur ausrichtet, und deshalb ein neues Model aufgestellt werden muss.

A phenomenological theory of magneto-optic Kerr effect (MOKE) is presented to illustrate the connection between the magnetization and the polarization of light reflection in an isotropic medium. An apparatus measuring the MOKE of magnetic medium was designed and constructed. The surface magneto-optic Kerr effect (SMOKE) of a magnetic multilayer is a measurement of the average magnetization of several layers within the penetration depth of the light.<br>SMOKE measurements on a series of sputtered $ rm Ni sb{80}Co sb{20}15 A$/CU$(t sb{Cu}),$ where $t sb{Cu}$ is the thickness of Cu spacer layer, multilayers confirms that the coupling strength in these multilayers oscillates from antiferromagnetic (AF) coupling to ferromagnetic coupling as a function of Cu spacer layer thickness. Low-angle x-ray diffraction and SMOKE measurements on a series of AF-coupled $ rm (Ni sb{80}Co sb{20}15 A$/Cu20A) $ times$ N multilayers with bilayer numbers N ranging from 8 to 100 shows that cumulative interface roughness increases with increasing N, as do the saturation field and coercivity. This is possibly due to the out-of-plane anisotropy associated with cumulative interface roughness in multilayers.<br>An AF-coupled $ rm (Ni sb{70}Co sb{30}15 A$/Cu20A) $ times$ 10 was continually annealed up to 400$ sp circ$C in several steps, and the magnetic behaviour of the sample was evaluated as a function of annealing temperatures. $ rm (Ni sb{70}Co sb{30}15 A$/CU20A/Ni$ rm sb{70}Co sb{30} A$/CU20A) $ times$ 5 multilayer was used for investigating the AF coupling between magnetic layers of unequal thicknesses. Finally, an AF-coupled $ rm (Ni sb{70}Co sb{30}15 A$/Cu20A/Ni$ rm sb{70}Co sb{30}15 A$/Cu35A) $ times$ 5 multilayer was sputtered and used to study the magnetization of an AF-coupled multilayer with two different coupling strengthes.