Untersuchung von Wachstum, Struktur und Magnetismus dünner Schichten mit schnellen Ionen

1. Lagenabhängige Ummagnetisierung und Spin-Polarisation dünner Co-Schichten (2005)

2. Struktureller und magnetischer Phasenübergang dünner Fe-Schichten (2005)

3. Wachstum, Struktur und Magnetismus dünner FexMn100-x- und Co/FexMn100-x-Schichten auf Cu(001) (2006-2007)

4. Strukturuntersuchung an ultradünnen Siliziumdioxidschichten auf Mo(112) (2008-2010)

5. Wachstum, Struktur und Magnetismus ultradünner NixMn100-x- und Co/NixMn100-x-Schichten auf Cu(001) (2009-2010)

6. Publikationsliste des Projektes

7. Former activities performed in SFB 290 - Co Films on Cu(001) Surfaces: Non-Arrhenius Growth Behavior, Reentrant Layer Growth, and Floating Cu Layers

Die Arbeiten des Teilprojekts umfassen das Studium von Wachstum, Struktur und Magnetismus ultradünner Schichten von Übergangsmetallen auf magnetischen und unmagnetischen Substraten. Es soll geklärt werden, welchen Einfluss die strukturelle und chemische Zusammensetzung auf die magnetischen Eigenschaften hat.

Der Schwerpunkt der Untersuchungsmethoden basiert auf der Streuung schneller Ionen unter streifendem Einfall an Substrat- und Schicht-Oberfläche. Die eingesetzten Methoden zeichnen sich durch eine hohe Empfindlichkeit auf den Bereich der obersten Atomlage aus:

  • Untersuchung von Intensität und Winkelverteilung gestreuter Ionen (Wachstum und atomare Struktur)
  • Ionen- und Elektronen-induzierte Auger-Elektronen-Spektroskopie (chemische Zusammensetzung)
  • Integrale, sowie energie- und winkelaufgelöste Untersuchung der Ionen-induzierten Sekundärelektronenemission (Wachstum und atomare Struktur)
  • Einfang polarisierter Target-Elektronen in angeregte atomare Terme (Magnetismus)
  • Spin-polarisierte Spektroskopie von emittierten Target-Elektronen (Magnetismus)

Die experimentellen Techniken werden durch Monte-Carlo-Computersimulationen des Streuprozesses auf der Basis geschirmter Coulomb-Potentiale unterstützt und liefern mit den Ergebnissen aus der Ionenstreuung quantitative Informationen zur Morphologie von Substrat und Film.

Untersucht werden das Wachstum, die Struktur und die magnetischen Eigenschaften ultradünner Fe-, Co- bzw. Mn-Schichten sowie binärer FexMn100-x-Legierungsschichten unterschiedlicher Konzentrationen.

Die thematischen Schwerpunkte liegen derzeit in den Bereichen Phasenübergänge [Fe/Cu(001) und Co/FexMn100-x/Cu(001)], Ummagnetisierungsprozesse [Co/Cu(001)] und Grenzflächenkopplung [Co/FexMn100-x/Cu(001)].

Methodische Untersuchungen zur Sekundärelektronenemission (SEE) eröffnen neue Möglichkeiten zur Oberflächen-Strukturanalyse (Ionenstrahltriangulation, Ionen-induziertes LEED) und zur Wachstumskontrolle (SEE-Oszillationen).

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