Deutsche Physikalische Gesellschaft e. V. (DPG)

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E-Verhandlungen 1998
Programm und Abstacts der Sitzung MA 5

•H.-J. Elmers
Institut für Physik, Universität Mainz, Staudingerweg 7, 55099 Mainz

Durch Präparation von Fe(110) auf W(110) mit Bedeckungen bis zu Q = 3D1.8 AL(pseudomorphe Atomlagen) haben wir 2-dimensionale Nanostrukturen hergestellt. Die Kombination magnetischer SPLEED- und MOKE-Messungen mit in-situ STM-Untersuchungen erlaubt eine direkte Korrelation von Morphologie und Magnetismus. Neben Fe-Inselsystemen, die auf glatten W(110)-Oberflächen aufwachsen, diskutieren wir ausführlich die magnetischen Eigenschaften quasi 1-dimensionaler Streifensysteme (Nanowires) auf gestuften W(110)-Oberflächen. Die magnetischen Eigenschaften des Streifensystems werden durch das Wechselspiel starker uniaxialer Anisotropien und dipolarer Kopplung bestimmt. Für Bedeckungen Q < 1 AL liegt die magnetisch leichte Richtung in der Ebene, aber senkrecht zu den Streifen. Das führt zu ferromagnetischer Kopplung und einem dipolar superferromagnetischen Phasenübergang. Die Experimente werden auf der Basis von Monte-Carlo-Simulationen[1] isolierter Einzelstreifen diskutiert. Für Q > 1 AL entsteht eine periodische Anordnung von Monolagen(ML)- und Doppellagen(DL)-Streifen. Die leichte Richtung der DL-Streifen steht senkrecht zur Schichtebene und führt zu dipolar antiferromagnetischer Ordnung der DL-Streifen. Die Wechselwirkung der DL-Streifen mit den dazwischenliegenden

[1] P.Sen et al., Physica A 245, 361 (1997).

•Wolfgang Donner¹, R. Günther², B.P. Toperverg³ und H. Dosch^4
1Universität Wuppertal
²Institut Laue-Langevin, Grenoble
³Petersburg Nuclear Physics Institute
⁴Max-Planck-Institut für Metallphysik

Der Vortrag behandelt die Doppelbrechung und Beugung unpolarisierter thermischer Neutronen an Oberflächen magnetisierter Metalle. In einem Experiment an einer einkristallinen Eisenoberfläche konnte gezeigt werden, daßs unpolarisierte Neutronen an der Grenzfläche zum magnetischen Medium Doppelbrechung erleiden, die mittels Braggstreuung senkrecht zur Einfallsebene analysiert werden kann. Diese neue Methode der evaneszenten Bragg-Doppelbrechung kann zur Untersuchung der Richtung und Größse von magnetischen Momenten an der Oberfläche von magnetisierbaren Materialien eingesetzt werden.

•G. Meyer, T. Crecelius, A. Bauer, B. L. Petersen und G. Kaindl
Institut für Experimentalphysik, Freie Universität Berlin, Arnimallee 14, D-14195 Berlin

Wir stellen ein Reflektions-SNOM vor, das mit Hilfe des magneto-optischen Kerr-Effektes magnetische Domänen abbildet. Als Nahfeldsonden verwenden wir in HF geätzte und mit Aluminium bedampfte Glasfaserspitzen, aus denen linear polarisiertes Licht austritt. Bei Reflektion an einer magnetischen Probe tritt eine zur Magnetisierung proportionale Drehung der Polarisationsrichtung auf, die wir im Fernfeld detektieren: Mit einem Wollastonprisma wird das Licht in zwei orthogonale Polarisationskomponenten zerlegt. Die Differenz ihrer Intensitäten entspricht der Kerrdrehung, während die Summe topographische Information enthält. Durch Normierung auf das Summensignal lassen sich somit auch magnetische Domänen von unebenen Proben abbilden. Wir zeigen erste Ergebnisse von Messungen an magneto-optischen Speichermedien.

•Ansgar Münnemann¹, Georg Eggers¹, Andreas Rosenberger¹, Gernot Güntherodt¹ und Paul Fumagalli^2
1II. Physikalisches Institut der RWTH Aachen, 52056 Aachen
²Institut für Halbleiterphysik und Optik, TU Braunschweig, Mendelssohnstr. 3, 38106 Braunschweig

Um die Speicherdichte magneto-optischer Datenspeicher weiter zu erhöhen, bietet die optische Rasternahfeldmikroskopie ein Verfahren zur Umgehung der Beugungsbegrenzung.

Das benutze Mikroskop erlaubt Messungen in Reflexion, verwendet thermisch gezogene und aluminiumbedampfte Glasfaserspitzen als Lichtquelle und verfügt über einen phasenmodulierenden Polarisationsdetektor zur quantitativen ortsaufgelösten Messung der Kerr-Rotation.

Es wurden Messungen an magneto-optischen Speichermedien durchgeführt, in die vorab magnetische Strukturen unterschiedlicher Größe eingeschrieben worden waren.

Weiterhin wurden Versuche durchgeführt, mit dem Mikroskop selbst Strukturen zu schreiben und die Wirkung erhöhter Laserleistung auf das Probenmaterial untersucht.

[1] G. Eggers, A. Rosenberger, N. Held, P. Fumagalli, Surf. Interface. Anal. 25, 483 (1997)

[2] G. Eggers, A. Rosenberger, N. Held, A. Münnemann, G. Güntherodt, P. Fumagalli, accepted for publ. in Ultramicroscopy

•M. Bode, M. Getzlaff und R. Wiesendanger
Institut für Angewandte Physik, Universität Hamburg, Jungiusstr. 11, D-20355 Hamburg

Auf der (0001)-Oberfläche von Gd, dessen Curie-Temperatur bei 293 K liegt, existiert - wie auf allen anderen Seltenerdmetallen - ein Oberflächenzustand mit d_z²-artiger Symmetrie. Unterhalb der Curie-Temperatur spaltet er in einen besetzten Majoritäts- (spin-up) und einen unbesetzten Minoritätszustand (spin-down) auf, wobei die Spin-Polarisation mit abnehmender Temperatur zunimmt [1]. Folglich zeigen Tunnelspektren zwei Maxima in der differentiellen Leitfähigkeit, ober- bzw. unterhalb des Fermi-Niveaus. Im Gegensatz zu Messungen mit nichtmagnetischen Pt/Ir- bzw. W-Spitzen zeigen mit Fe bedampfte Spitzen bei 50 K erzielte Resultate eine charakteristische räumliche Variation der relativen Intensitäten beider Spin-Komponenten. Diese Variation läß t sich durch den spin-valve effect [2] erklären, der die Abbildung von magnetischen Domänen mit dem Rastertunnelmikroskop ermöglicht. Die Verwendung sehr dicker Fe-Filme auf der Spitze führt zu einer plötzlichen Umkehr des Kontrastes. Dies ist konsistent mit der zu erwartenden stärkeren Wechselwirkung zwischen Spitze und Probe.

[1] D. Li et al., Phys. Rev. B 51, 13895 (1995)

[2] M. Julliere, Phys. Lett. A 54, 225 (1975)

•M. Dirska¹, J. Manske¹, F. Strathmann¹, M. Schleberger¹ und A. Närmann^2
1Universität Osnabrück, FB Physik, D-49069 Osnabrück
²Universidad del País Vasco, Facultad de Química, Apdo.1072, E-20080 San Sebastián

Die magnetischen Eigenschaften von Gd(0001)-Oberflächen wurden mit ECS (Elektron-Einfang-Spektroskopie) untersucht. Es wird die Lichtemission nach der Neutralisation von Ionen gemessen, welche mit niedriger Primärenergie streifend an den Oberflächen gestreut wurden. Die Spinausrichtung erhalten wir über den Polarisationsgrad des emittierten Lichts. Bei entsprechender Wahl der experimentellen Parameter ist diese Methode sehr oberflächenempfindlich. Es wurde gezeigt, daß die gemessene Magnetisierung dem Gebiet der obersten Lage oder darüber zuzuordnen ist, und daß die Oberfläche kaum modifiziert wird.

Der Magnetismus der Gd(0001)-Oberflächen wird seit vielen Jahren kontrovers diskutiert (siehe [1] dortige Ref.). Wir stellen Ergebnisse vor, die an einem Gd(0001)-Einkristall mit einer Methode gewonnen wurden, die einen Beitrag des bulk-Magnetismus zum gemessenen Signal ausschließt.

[1] M. Donath, B. Gubanka, F. Passek, Phys. Rev. Lett. 77, 5138 (1996)

J. Manske¹, •F. Strathmann¹, M. Dirska¹, A. Närmann² und M. Schleberger^1
1Universität Osnabrück, FB Physik, D-49069 Osnabrück
²Universidad del País Vasco, Facultad de Química, Apdo.1072, E-20080 San Sebastián

Wir zeigen mit ECS (Elektron-Einfang-Spektroskopie) aufgenommene Hysteresen von magnetischen Oberflächen. Es wird die Lichtemission nach der Neutralisation von Ionen gemessen, welche mit niedriger Primärenergie streifend an den Oberflächen gestreut wurden. Die Spinausrichtung erhalten wir über den Polarisationsgrad des emittierten Lichts. Bei entsprechender Wahl der experimentellen Parameter ist diese Methode sehr oberflächenempfindlich. Es wird gezeigt, daß die gemessene Magnetisierung dem Gebiet der obersten Lage oder darüber zuzuordnen ist, und daß die Oberfläche kaum modifiziert wird.

Die an einem metallischen Spinglas erhaltenen Hysteresekurven werden mit SMOKE-Hysteresen (Surface Magneto-Optical Kerr-Effect) verglichen. Mit SMOKE finden wir die für einen Festkörper typische, während die mit ECS erhaltenen Kurven eine deutlich rundere Form aufweisen. Diese Änderung, welche auch mit Sekundärelektronenspektroskopie¹ gefunden wurde, wird dem Einfluß der Oberfläche zugeschrieben.

[1] R. Allenspach, M. Taborelli, M. Landolt, H. C. Siegmann, Phys. Rev. Lett. 56, 953 (1986)

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Zuletzt geändert am 05.08.1998

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