Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Magnetismus Dienstag
MA 10.9 Di 12:15 H10
New physics from perpendicular coupled magnetic films —
•Olav Hellwig 1 , Andreas Berger 2 , Jeffrey B. Kortright 3 ,
and Eric E. Fullerton 2 — 1 BESSY GmbH, Albert Einstein Str. 15,
12489 Berlin, Germany — 2 Hitachi San Jose Research Center, 650 Harry
Road, San Jose, CA 95120, USA — 3 Materials Science Division, Lawrence
Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA
Magnetic storage technologies exploit antiferromagnetic (AF)
exchange coupling in state of the art media and head designs [1].
Although current devices have the magnetization of the layers within
the film plane, in the future there may be advantages in having the
magnetization perpendicular to the plane. This is certainly the case
for recording media and may apply to other devices as well. Motivated
by this, we explored the magnetic properties of a model system of
AF-coupled films with perpendicular anisotropy. In this geometry the
dipolar fields and the interlayer exchange coupling compete with each
other, thus resulting in novel phase transitions and a surprisingly
rich array of domain structures not seen with in-plane systems [2,3].
Imaging studies of these domains will be presented with simple energy
calculations that explain our observations.
[1] Eric E. Fullerton et al, Appl. Phys. Lett. 77 (2000) 3806
[2] Olav Hellwig et al, Nature Materials 2 (2003) 112
[3] Olav Hellwig et al, Phys. Rev. Lett. 91 (2003) 197203
MA 10.10 Di 12:30 H10
Ummagnetisierungsmoden und Koerzitivfelder in Exchange-Bias
Systemen — •Björn Beckmann, Gregor Scholten, Ulrich Nowak
und K. D. Usadel — Theoretische Physik, Universität Duisburg-
Essen
Experimentell können in Exchange-Bias Systemen u. U. deutliche
Asymmetrien der Hysteresekurve beobachtet werden. In Computersimulationen
im Rahmen des Domain-State Modells wird dieser Effekt
sowohl an Systemen mit einkristallinen als auch an solchen mit ver-
MA 11 Magnetische Materialien
zwillingten Antiferromagneten untersucht. Beobachtet wird, daß sowohl
die Richtung des äußeren Feldes als auch die Richtung des Feldes beim
Einkühlen jeweils in bezug auf die leichten Achsen des Antiferromagneten
eine entscheidende Rolle spielen. Daraus folgen u. a. asymmetrische
Ummagnetisierungsmoden bei der Hysterese [1]. Ferner wird die Temperaturabhängigkeit
der Koerzitivfelder und des Exchange-Bias Feldes
untersucht.
Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des
SFB 491.
[1] B. Beckmann, U. Nowak, K. D. Usadel, Phys. Rev. Lett. 91, 187201
(2003)
MA 10.11 Di 12:45 H10
Separation der unterschiedlichen Anisotropien (rotierbare, unidirektionale
und uniaxiale) in Exchange Bias-Systemen bei quasistatischer
und dynamischer Anregung — •Roland Mattheis 1
und Jeff McCord 2 — 1 IPHT Jena, Albert-Einstein-Str. 9, D-07745
Jena — 2 IFW Dresden, Helmholtzstr. 20, D-01169 Dresden
Die Wechselwirkung an der Grenzfläche zwischen einem Ferromagneten
(FM) und einem Antiferromagneten (AF) führt zu einer unidirektionalen
Anisotropie, die als Exchange Bias einen breiten Einsatz in Bauelementen
der Magnetoelektronik gefunden hat. Diese Wechselwirkung verursacht
zusätzlich eine starke Erhöhung der Koerzitivfeldstärke des Ferromagneten,
die einhergeht mit großen Rotationsverlusten. Mittels unterschiedlicher
Messverfahren, mittel transversaler Suszeptibilität (quaistatisch)
und mittels Pulsanregung im psec-Bereich (dynamisch) werden
die jeweiligen Anisotropiebeiträge unidirektional, uniaxial und rotierbar
in Abhängigkeit von der Schichtdicke des Antiferromagneten unabhängig
voneinander bestimmt. Unterschiede in den statischen und dynamischen
Messergebnissen sind auf den viskosen Charkter des AF zurückzuführen.
Zusätzliche Einflüsse des AF auf die effektive magnetische Dämpfung des
FM werden diskutiert.
Zeit: Dienstag 10:15–13:00 Raum: H22
MA 11.1 Di 10:15 H22
Magnetic Carbon: An explicit evidence on ferromagnetism induced
by proton irradiation — •Pablo Esquinazi, Daniel Spemann,
Roland Höhne, Annette Setzer, Kyoo-hyun Han, and
Tilman Butz — Institut für Experimentelle Physik II, Universität
Leipzig, Linnestrasse 5, D-04103 Leipzig
The recently found ferromagnetic signals in pure graphite and in polymerised
fullerenes are received mainly with scepticism by most of the
scientific community. Actually, before those results were published, there
were several reports claiming an unusually large magnetization in pyrolytic
carbon and oxidized fullerenes, without attracting the attention
of the community. This scepticism may be well founded since not always
a careful and systematic impurity study was provided to quantify ferromagnetic
impurities. In this contribution we present SQUID and MFM
results on ferro- or ferrimagnetism induced by proton irradiation on pure
pyrolytic graphite. The impurity concentration (< 0.3µg Fe in 1g C)
was measured by RBS and PIXE at each irradiation stage. The overall
results including those obtained from presure- and photo-polymerised
fullerenes indicate that room-temperature ferromagnetism in metal-free
carbon structures containing only s- and p-electrons is a reality.
MA 11.2 Di 10:30 H22
Magnetische Hyperfeinwechselwirkung eines Defektes in
α-Eisen — S. Unterricker 1 , V. Samokhvalov 1 , F. Schneider 1 ,
M. Dietrich 2 , die ISOLDE - Collaboration 3 , •S. Unterricker
1 , V. Samokhvalov 1 , F. Schneider 1 , M. Dietrich 2 und die
ISOLDE - Collaboration 3 — 1 Institut für Angewandte Physik,
TU Bergakademie Freiberg, D-09596 Freiberg/Sachsen — 2 Technische
Physik, Universität des Saarlandes, D-66041 Saarbrücken — 3 CERN,
CH-1211 Geneva 23, Switzerland
In Nickel (fcc) wurde nach Implantation von 111 In( 111 Cd) von mehreren
Gruppen mit PAC (= perturbed angular correlations) neben dem
Hyperfeinfeld Bhf,s = - 6.7 T für Substitution ein zweites Feld von Bhf,d
= - 2.7 T beobachtet, das von einem Defekt mit kubischer Punktsymmetrie
stammt. Die Struktur dieses Defektes wird kontrovers diskutiert.
Wir haben 111 In( 111 Cd)-Sonden am ISOLDE-Separator mit 50 keV in α-
Eisen (bcc) implantiert und neben dem Feld für substituiertes Cd (Bhf,s
= - 38.2 T) ein zweites Feld (Bhf,d = + 11.4 T) beobachtet, das gleichfalls
Umgebungen mit kubischer Symmetrie entspricht. Dieses zweite Feld
tritt erst auf, wenn bei höheren Temperaturen Defekte beweglich werden.
Konfigurationen, die einen solchen Defekt verursachen können, werden
besprochen.
MA 11.3 Di 10:45 H22
The effect of the spin-orbit coupling on the half-metallic band
gap — •Phivos Mavropoulos 1 , Kazunori Sato 1 , Rudi Zeller 1 ,
Peter Dederichs 1 , Voicu Popescu 2 , and Hubert Ebert 2
— 1 IFFForschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich — 2 Department
Chemie/Physikalische Chemie, University of Munich,Butenandtstr.
5-13, D-81377 Munich
We present ab-initio calculations on the effect of spin-orbit coupling to
the band gap of half-metals. Due to spin-orbit coupling the majority-spin
states are partly flipped and a 100% spin polarisation P cannot exist. As
typical systems, we choose the Heusler alloy NiMnSb, the zinc-blende
alloys CrAs, CrSb, and MnBi, and the diluted magnetic semiconductors
(Ga,Mn)As and (Ga,Mn)N. We find that the majority-spin states
are partly reflected into the minority band gap. The DOS for minority
electrons in this energy region depends mainly on the strength of the
spin-orbit coupling, heavier sp elements resulting in a higher ratio of minority/majority
spin DOS. We see a trend of decreasing P at EF as we
go from CrAs (99.6%) to CrSb (98.6%) and finally to MnBi (77%). In
NiMnSb we find P = 99%. Also, majority states close to the gap edges
are easier spin-flipped. This results in P = 92% at EF for (Ga,Mn)As.
MA 11.4 Di 11:00 H22
Ab - initio calculations of the electronic and magnetic properties
of NiMnSb — •Marjana Leˇzaić, Gustav Bihlmayer, and
Stefan Blügel — Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum
Jülich, 52425 Jülich
Due to their 100% spin polarization at the Fermi level, spin-gap materials
are presently receiving much of attention as potential materials for