Magnetic Proximity Effects in Highly-ordered Transition Metal Oxide Heterosystems studied by Soft X-Ray Photoemission Electron Microscopy
Dr. Krug, Ingo
Dateibereich 19801
4,66 MB in einer Datei, zuletzt geändert am 18.04.2008
| Datei | Dateien geändert am | Größe |
|---|---|---|
| krug_diss.pdf | 18.04.2008 09:21:48 | 4,66 MB |
Zusammenfassung:
In dieser Arbeit wurde der Magnetische Proximitätseffekt in
hochgeordneten Übergangsmetalloxid-Heterosystemen bestehend aus
ferrimagnetischen (FIM) Fe3O4 Einkristallen und dünnen
antiferromagnetischen (AF) NiO Schichten mittels
Weichr¨ontgen-Photoemissions-Elektronenmikroskopie
untersucht. Die Schichtsysteme wurden in-situ mittels
Molekularstrahlepitaxie auf einkristallinen Fe3O4-Substraten
hergestellt, welche durch Ar-Sputtern und Tempern in Sauerstoff
vorbereitet wurden. Die magnetische Ordnung wurde mittels
vektorieller Magnetometrie unter Ausnutzung des Magnetischen
Zirkulardichroismus (XMCD) und des anisotropen Lineardichroismus
(XMLD) bestimmt. Zwei Hauptbeiträge zum Magnetischen
Proximitätseffekt konnten identifiziert werden: Erstens wird
durch kurzreichweitige Austauschwechselwirkung eine ultradünne
Zone veränderter magnetischer Struktur nahe der Grenzfläche
induziert. Zweitens führen magnetoelastische Wechselwirkungen zu
einer Veränderung der magnetischen Ordnung auf größerer Skala,
wodurch meist die gesamte NiO Schicht betroffen ist. Der Einfluss
gerichteter Gitterverzerrungen auf den Magnetismus mittels
magnetoelastischer Kopplung wurde an Hand von Proben mit
verschiedenen kristallographischen Grenzfl ächenorientierungen
untersucht. Die Verzerrung scheint sowohl die AF Stapelrichtungen
in NiO als auch das Kopplungsverhalten an der Fe3O4/NiO
Grenzfläche zu beeinflussen. Des weiteren führt die
Bindungsanisotropie in der Grenzflächenebene zu Variationen der
durch den Grenzflächenaustausch induzierten unkompensierten
Magnetisierung in NiO. Ferner wurde beobachtet, dass die
unkompensierte Ni-Magnetisierung direkt an der Grenzfläche
lokalisiert ist, während das Innere der NiO Schichten
kompensiert ist. Analyse der XMCD Summenregeln in einem NiO-Keil
auf Fe3O4 (110) zeigte extremale Werte für das Fe- und Ni-
Bahnmoment für etwa 1ML Schichtdicke, möglicherweise in
Verbingung mit der Rekonstruktion der Grenzflächenlage zu
NiFe2O4. Tempearaturabhängige Messungen des dichroischen
Kontrastes zeigen erniedrigte kritische Temperaturen sowohl für
NiO als auch für Fe3O4, in Folge von Finite-Size Effekten und
Grenzflächenaustauschkopplung. Fits des theoretisch erwarteten
XMLD Kontrastes an Linienprofile der austauschinduzierten AF
Domänenwände in NiO ergaben, dass die Wandstruktur konsistent
ist mit einem einfachenModell einer kohärenten
Spinachsenrotation in der Schichtebene. In magnetisch getemperten
Proben wurde eine veränderte Anisotropie der Fe3O4 (110)/NiO
Grenzfläche festgestellt, welche nichtkristallographische
leichte Achsen aufwies. In einem einfachen Modell könnte dieser
Effekt als eine Überlagerung von Volumen- und
Grenzflächenanisotropien magnetokristalliner und
magnetoelastischer Natur angesehen werden. Schließlich wurde in
einem Fe3O4 (110)/NiO[51Å]/Co[15Å] Dreifachschichtsystem die
gleiche zuvor erwähnte Gesamtanisotropie gefunden, zusätzlich
jedoch eine möglicherweise rauhigkeitsinduzierte senkrechte
Zwischenschichtkopplung von Cobalt und Fe3O4.
Lesezeichen:
Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Fakultät für Physik » Experimentalphysik
Physics and Astronomy Classification Scheme:
70. Condensed matter: electronic structure, electrical, magnetic, and optical properties » 75. Magnetic properties and materials » 75.70.-i Magnetic films and multilayers
70. Condensed matter: electronic structure, electrical, magnetic, and optical properties » 75. Magnetic properties and materials » 75.70.-i Magnetic films and multilayers » 75.70.Cn Interfacial magnetic properties (multilayers, magnetic quantum wells, superlattices, magnetic heterostructures)
70. Condensed matter: electronic structure, electrical, magnetic, and optical properties » 75. Magnetic properties and materials » 75.70.-i Magnetic films and multilayers » 75.70.Ak Magnetic properties of monolayers and thin films
70. Condensed matter: electronic structure, electrical, magnetic, and optical properties » 75. Magnetic properties and materials » 75.25.+z Spin arrangements in magnetically ordered materials (including neutron and spin-polarized electron studies, synchrotron-source x-ray scattering, etc.)
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Dewey Dezimal-Klassifikation:
500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik
Beitragende:
Prof. Dr Schneider, Claus M. [Betreuer(in), Doktorvater]
Prof. Dr. Wende, Heiko [Gutachter(in), Rezensent(in)]
Prof. Dr. Wende, Heiko [Gutachter(in), Rezensent(in)]
Sprache:
Englisch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
21.02.2008
Dokument erstellt am:
18.04.2008
Promotionsantrag am:
18.10.2007
Dateien geändert am:
18.04.2008
Medientyp:
Text
Quelle:
Buchhandelsausgabe u.d.T.: Krug, Ingo Peter: Magnetic Proximity Effects in Highly-ordered Transition Metal Oxide Heterosystems - A Study by Soft-X-Ray Photoemission Microscopy
