Doktorarbeit_Mairoser.pdf - OPUS - Universität Augsburg

E. Bestimmung der Curie-Temperatur von EuO
Aus den negativen Ableitungen der normierten M(T , µ 0 H)-Kurven nach der Temperatur
(− dM(T ,µ 0H)
) wurde anschließend T
dT
F bestimmt. Während im Nullfeld der ferromagnetische
Übergang scharf definiert ist, ist insbesondere für große externe Magnetfelder
kein sprunghafter Anstieg mehr zu erkennen, durch den T F bestimmt werden kann.
Weiterhin weisen die Daten, insbesondere für große externe Magnetfelder µ 0 H, ein
sehr starkes Rauschen auf. Zur besseren Datenanalyse wurden die Ableitungen mithilfe
eines mathematischen Algorithmus von R. Chartrand [256] berechnet; anstatt
der punktweisen Ableitung. Die Berechnungen mit dem Parameter α = 0,25 wurden
von Dipl. Phys. Christoph Richter durchgeführt. Abbildung E.1 zeigt die berechneten
Ableitungen für je eine M(T )-Kurve, die im Nullfeld (a) bzw. bei µ 0 H = 5 T
(b) gemessen wurden, mit und ohne Anwendung des Algorithmus von Chartrand.
Die Anwendung dieses Algorithmus hat für Messkurven, die bei niedrigen externen
Magnetfeldern aufgenommen wurden, kaum einen Einfluss. Für große µ 0 H dagegen
erhält man eine annähernd glatte Kurve, die die Messdaten sehr gut reproduziert. Aus
diesen lassen sich dann die ferromagnetischen Ordnungstemperaturen T F bestimmen.
0.05
µ 0
H = 0 T
-dm/dT
-dm/dT: α = 0.25
0.0056
-dm/dT
-dm/dT: α = 0.25
0.04
0.0048
0.004
-dM/dT
0.03
0.02
-dM/dT
0.0032
0.0024
T F
= 190 K
0.01
0
T = 125 K
C
40 80 120 160 200 240 280
Temperatur (K)
(a)
0.0016
0.0008
0
µ 0
H = 5 T
40 80 120 160 200 240 280
Temperatur (K)
(b)
Abbildung E.1.: Negative Ableitungen der normierten magnetischen Momente M(T ) gemessen
im Nullfeld (a) bzw. bei µ 0 H = 5 T (b) für die nominell mit 8 %
Gd dotierte EuO-Probe. Während die roten Kurven jeweils die punktweisen
Ableitungen − dM(T ,µ 0H)
dT
zeigen, stellen die blauen die Ableitung nach dem
Algorithmus von R. Chartrand für den Parameter α = 0,25 dar.
Zur Definition von T F wurde der Anstieg des Peaks für sinkende Temperaturen gewählt,
der mit der ferromagnetischen Ordnung verknüpft ist. Für kleine externe Magnetfelder
ist dieser scharf definiert (Abbildung E.1 (a)), während er für große µ 0 H
stetig ist. Da hier kein exaktes Kriterium definiert werden kann, werden hier sehr
große Fehlerbalken angegeben. 2 In Abbildung E.2 sind beispielhaft die berechneten
2 Dieses Kriterium, ein Ablesen von T F per Augenmaß, ist genauso willkürlich gewählt, wie es jedes
andere auch wäre, da für hohe externe Magnetfelder kein klarer Übergang mehr zu verzeichnen ist.
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