Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Magnetismus Dienstag
performed at the O K- and Fe L2,3-edges. First principles calculations
made on the basis of the local spin-density approximation (LSDA and
LSDA+U) to the density-functional theory have been carried out to
study the influence of the electron correlation effects on the electronic
structure of CrO2. Recent resonance photoelectron spectroscopy data
emphasize the strength of 2p-3d resonance photoemission for studying
the electronic structure of correlated systems, for example CrO2. The
present spectroscopy data (XAS and Res-PES) show that band structure
calculations on the basis of the LSDA+U approach are more suitable for
the description of the electronic structure of half-metallic CrO2.
MA 13.3 Di 15:00 Bereich A
Influence of thickness on microstructural and magnetic properties
in Fe3O4 thin films produced by PLD — •A. Bollero,
M. Ziese, R. Höhne, H. C. Semmelhack, U. Köhler, A. Setzer,
and P. Esquinazi — Division of Superconductivity and Magnetism,
University of Leipzig, Linnéstrasse 5, 04103 Leipzig
Films of magnetite (Fe3O4) have been prepared on (100) MgAl2O4
substrates by pulsed laser deposition (PLD) with a thickness ranging
from 10–350 nm. Epitaxial growth of the films has been verified by insitu
RHEED measurements. The relaxation degree of the films and the
micro-strains between the grains have been studied by X-ray diffraction.
Scanning tunnelling microscopy has revealed a homogeneous microstructure
for very thin films, a columnar disposition of elongated grains for
films with thicknesses of 80 and 160 nm and the formation of islands for
the 350 nm thick film, as those typically observed in bulk magnetite. The
Verwey transition at TV has been investigated via SQUID magnetometry;
magnetisation has been measured as a function of the applied field
at 300 and 5 K for each sample. Additionally, hysteresis loops have been
measured at selected temperatures from 300 to 5 K for two films with
thicknesses of 30 and 350 nm. At the isotropic point, Ti ∼ 130 K, coercivity
goes through a minimum and then rises cooling below TV . Higher
coercivities are obtained for the thinner film attributed to the strong
interfacial strain induced in the film by the lattice mismatch with the
substrate.
MA 13.4 Di 15:00 Bereich A
Structure and Electronic Properties of Fe3O4(100) and
Fe3O4(111) Surfaces — •M. Fonin 1 , Yu. Dedkov 1 , D. Vyalikh 2 ,
M. Sperlich 1 , S. Molodtsov 2 , F. Matthes 3 , L. N. Tong 3 ,
C. M. Schneider 3 , U. Rüdiger 4 , and G. Güntherodt 1 — 1 II.
Physikalisches Institut, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule
Aachen, D-52056 Aachen, Germany — 2 Institut für Festköperphysik,
Technische Universität Dresden, D-01062 Dresden, Germany — 3 Leibniz
Institute for Solid State and Materials Research Dresden, PF 270116,
D-01171 Dresden, Germany — 4 Fachbereich Physik, Universität
Konstanz, D-78457, Konstanz, Germany
Since years ferromagnetic transition-metal oxide (TMO) films have
been a subject of intensive research due to possible applications in various
fields of technology. Highly spin-polarized TMO films, among them
magnetite (Fe3O4) are claimed to have a large potential for future applications
in spin-electronic devices.
High-quality thin epitaxial Fe3O4(100) and Fe3O4(111) films were prepared
by MBE and the crystalline surface structure of the films was
studied by LEED and STM. The surface electronic structure of thin epitaxial
Fe3O4 films has been investigated at room temperature by means
of spin- and angle-resolved photoelectron spectroscopy. A maximum spin
polarization value of about −(55±10)% was found near EF at room temperature
for the Fe3O4(100) films on MgO(100) substrates. For epitaxial
Fe3O4(111) films higher spin polarization values up to about −(80 ±5)%
were observed near EF at room temperature.
MA 13.5 Di 15:00 Bereich A
Room temperature TMR-effect in magnetite based magnetic
tunnel junctions — •D. Reisinger, P. Majewski, M. Schonecke,
J. Schuler, M. Opel, A. Erb, L. Alff, and R. Gross — Walther-
Meissner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften, Walther-
Meissner-Str. 8, 85748 Garching
Magnetite (Fe3O4) is an interesting candidate for new spintronic devices.
It has been predicted to be a half-metal at room temperature [1].
We prepared magnetite epitaxial thin films by pulsed laser deposition
(PLD) [2,3]. These films have been combined with a tunneling barrier
and a Ni top electrode. Five different materials have been tested for the
tunneling barrier. From this trilayers magnetic tunnel junctions with area
ranging between 10 × 10µm 2 to 20 × 40µm 2 have been fabricated using
optical lithography and ion beam etching. The magnetic properties, in
particular the coupling within the trilayers have been investigated using
a SQUID magnetometer. The magnetotransport behavior of the tunnel
junctions has been measured as a function of temperature and applied
magnetic field. The junctions showed reproducible a tunneling magnetoresistance
(TMR) effect at room temperature with almost ideal switch
behavior.
[1] Z. Zhang, and S. Satpathy, Phys. Rev. B, 44, 13319 (1991).
[2] D. Reisinger, B. Blass, J. Klein, J. B. Philipp, M. Schonecke, A. Erb,
L. Alff, and R. Gross, Appl. Phys. A, 77, 619 (2003).
[3] D. Reisinger, M. Schonecke, T. Brenninger, M. Opel, A. Erb, L. Alff,
and R. Gross, Jour. Appl. Phys., 94, 1857 (2003).
MA 13.6 Di 15:00 Bereich A
Spinpolarisation in dünnen Co2MnSi Filmen — •Firmin Leutloff,
Sven Kämmerer, Andreas Hütten und Günter Reiss —
Universität Bielefeld, Universitätsstrasse 25, 33615 Bielefeld
Bei der Suche nach hoch spinpolarisierten Materialien ist Co2MnSi ein
vielversprechender Kandidat. Zum einen wird dieser Heuslerlegierung
eine Spinpolarisation von 100% theoretisch vorausgesagt, zum anderen
ist die hohe Curietemperatur vorteilhaft für Anwendungen. Nachdem
an relativ dicken Schichten (≈ 100nm) eine Spinpolarisation von
34% bei Raumtemperatur und 61% bei 10K mittels MTJs gemessen
wurde, wird nun Stöchiometrie und Qualität des Grenzflächenbereichs
zur Aluminiumoxidbarriere untersucht. Um außer der im Vergleich
zu Co-Schichten sehr hohen Spinpolarisation ein weiteres Indiz dafür
zu besitzen, daß wir keine nicht-stöchiometrischen Aussscheidungen
an der Grenzfläche zur Barriere besitzen, wurde eine Co-Schicht
zwischen Barriere und Heuslerlegierung eingefügt. Beobachtet werden
konnte ein drastischer Abfall der TMR-Amplitude bei sehr geringer
Co-Anreicherung, bevor hin zu größeren Schichtdicken die TMR-
Amplitude in die einer Einzelkoba! ltschicht sättigt. Unterstützend
wurden AES-Messungen durchgeführt, die eine der Heuslerlegierung
entsprechende Stöchiometrie bestätigten. Zur weiteren Optimierung der
Spinpolarisation wird momentan die Abhängigkeit der Spinpolarisation
von der Heuslerschichtdicke untersucht.
MA 13.7 Di 15:00 Bereich A
Magnetische und magneto-optische Eigenschaften von
CrxPt1−x/Pt-Multischichtsystemen — •I. Jursic, D. Zur,
M. Marutzky, D. Menzel und J. Schoenes — Institut für
Halbleiterphysik und Optik, Mendelssohnstr. 3, 38106 Braunschweig
CrPt3 besitzt eine senkreche magnetische Anisotropie. Frühere Untersuchungen
an dünnen Filmen ergaben eine Kerr-Rotation von 0.2 ◦ im
blauen Spektralbereich. Daher ist CrPt3 ein vielversprechender Kandidat
für die magneto-optische Speichertechnologie. Der Einflußder Herstellungsparameter
auf die magneto-optischen Effekte ist von besonderer
Bedeutung. So zeigen geringere Schichtdicken des CrPt3 eine Vergrößerung
der Kerr-Drehung [1].
In den hier betrachteten CrxPtx−1/Pt-Multilagenschichten wird die Auswirkung
unterschiedlicher Pt-Schichtdicken auf die Kopplung unterschiedlich
dicker CrxPtx−1-Schichten untersucht. Dies macht sich in den
magnetischen und magneto-optischen Eigenschaften der Filme bemerkbar.
Die Filme wurden mittels MBE auf SrTiO3 Substraten hergestellt.
Untersuchungen mit einem SQUID-Magnetometer zeigen eine signifikante
magnetische Anisotropie senkrecht zur Filmebene. Die magnetooptischen
Eigenschaften wurden mit einem Labor-Kerr-Spektrometer bestimmt.
Ergänzend wurde der Magnetowiderstand der Multilagenschichten
bei Feldern bis 2 T untersucht.
[1] J. Schoenes et al. Proc. ICM 2003, J. Magn. and Magn. Materials
MA 13.8 Di 15:00 Bereich A
Herstellung und elektronische Strukturen von CrxPt1−x/Pt-
Multischichtsystemen — •D. Zur, I. Jursic und J. Schoenes —
Institut für Halbleiterphysik und Optik, Mendelssohnstr. 3, 38106 Braunschweig
Das Cr-Pt-System ist aufgrund seiner magnetischen und magnetooptischen
Eigenschaften für die Anwendung in der Speichertechnologie von
besonderem Interesse. In früheren Arbeiten wurden chemisch geordnete
und ungeordnete CrPt3-Legierungen untersucht [1]. Um die Kopplungsmechanismen
besser zu verstehen und das Anisotropieverhalten zu untersuchen,
wurden Multischichtsysteme von CrxPt1−x/Pt in unterschiedlicher
Dicken und Folgen auf SrTiO3 (100) und (111) Substraten mittels
MBE hergestellt. Das Schichtwachstum wurde mittels RHEED beobach-