Doktorarbeit_Mairoser.pdf - OPUS - Universität Augsburg

durchgehende Eisenschicht gebildet, möglicherweise γ-Eisen. Laut Berichten aus der
Literatur findet der Umschlag vom Wachstum von γ- zu α-Eisen bei etwa 3 Å − 8 Å
statt [145].
Aus den Abbildungen 6.2 und 6.3 lässt sich weiterhin die Curie-Temperatur zumindest
des 6 Å dicken Films zu 230 ± 15 K abschätzen. Da sich für den dünnsten Film keine
Abhängigkeit der Magnetisierung von der Temperatur ergibt und sich keine ferromagnetische
Hysterese ausbildet, liegt hier wohl keine ferromagnetische Ordnung vor.
Die 16 Å bzw. 20 Å dicken Filme besitzen Curie-Temperaturen oberhalb von 330 K.
Für den nominell 15 Å dicken Film kann keine Aussage getroffen werden. Da sich
sowohl keine ferromagnetische Hysterese in den M(µ 0 H)-Messungen als auch nur eine
sehr geringe Magnetisierung ergibt, deutet dies auf das Nichtvorhandensein einer
entsprechenden Eisenschicht hin.
Aus den Absolutwerten der Magnetisierung, die maximal im Bereich von 1 µ B/Fe liegen,
kann keine Aussage über die Struktur der Eisenfilme getroffen werden. Für γ-Eisen
würde man eine Magnetisierung von null erwarten. Allerdings gibt es auch Berichte
über das Vorhandensein einer ferromagnetischen fcc-Phase [146]. bcc-Eisen besitzt
eine Sättigungsmagnetisierung von 2,22 µ B/Fe [3], was deutlich über den gemessenen
Werten liegt. Hier spielen aber die dünnen Filme und insbesondere das wahrscheinliche
Inselwachstum eine Rolle. Beides führt zu Filmen mit einer geringeren Koordinationszahl
als in Bulk-Materialien, sodass der ferromagnetische Austausch reduziert ist.
Möglicherweise liegt auch eine Mischform sowohl der fcc- als auch der bcc-Struktur
vor, was von Biedermann et al. [146] beobachtet wurde.
Die beiden Proben aus den Strahlzeiten (0038 bzw. 0062) wurden ebenfalls mittels
SQUID-Magnetometrie charakterisiert. In Abbildung 6.4 sind die entsprechenden
Messergebnisse dargestellt. Es zeigen sich keine Änderungen der Magnetisierung mit
der Temperatur für beide Proben sowie kein Unterschied zwischen einer Abkühlung
im Nullfeld bzw. bei 100 G (a). Weiterhin sind keine ferromagnetischen Hysteresen zu
erkennen, obwohl die Filme eine nominelle Dicke von 25 Å bzw. 18 Å besitzen. Dies
deutet nicht auf das Vorhandensein einer ferromagnetischen Schicht hin. Entweder
wurde nichtmagnetisches γ-Eisen gewachsen oder die Eisenfilme sind womöglich während
der über eine Woche andauernden Messungen teilweise oxidiert. Während der
ersten Strahlzeit war für etwa 1 Stunde der Druck in der Kammer nur im Bereich
von 1 mbar, da ein Not-Aus an der Beamline betätigt wurde. Dabei wurden auch die
Vakuumpumpen abgeschaltet. Während der zweiten Strahlzeit gab es Probleme mit
der Vorlauftemperatur des Kühlwassers am FRM II, sodass das Helmholtz-Spulenpaar
so warm wurde, dass Teile der Vergussmasse abdampften, was den Druck auf
etwa 1 · 10 −4 mbar ansteigen ließ. Es bleibt auf die Auswertung der Reflektometrie-
Daten zu warten, ob für die einzelnen Schichten magnetische Signale sichtbar sind.
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