Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Magnetismus Dienstag
MA 13.22 Di 15:00 Bereich A
Rastertunnelspektroskopie an dünnen Manganatfilmen —
•Thomas Becker, Christoph Streng, Arnold Giske, Bernd
Damaschke, Yuansu Luo und Konrad Samwer — I. Physikalisches
Institut, Universität Göttingen, Tammannstr. 1, D-37077 Göttingen
Manganate zeigen interessante Eigenschaften in der Nähe des Metall-
Isolator-Übergangs, die sich im Rahmen eines Perkolationsmodells verstehen
lassen. Experimentell ist es gelungen, metallische und isolierende
Bereiche mit Hilfe der Rastertunnelspektroskopie ortsaufgelöst darzustellen
[PRL 89, 237203-1 (2002)]. Die von uns entwickelte Methode konnte
erfolgreich auf La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO) Proben auf einem metallischen
Ir-Film angewandt werden, was die Untersuchungen mit dem STM stark
vereinfacht. Außerdem konnte in einer weiteren Messreihe an sauerstoffreduzierten
LCMO-Proben der gesamte Übergang bis weit in die isolierende
Phase hinein untersucht werden und mit einer Widerstands-Netzwerk-
Simulation und einem Vergleich mit den Transportdaten analysiert werden.
Das Projekt wird gefördert durch die DFG, SFB 602, TP A2
MA 13.23 Di 15:00 Bereich A
Tunnelspektroskopie an Manganatoberflächen in frühen Wachstumsstadien
dünner Schichten — •Arnold Giske, Thomas Becker,
Bernd Damaschke, Yuansu Luo, Vasily Moshnyaga und
Konrad Samwer — I. Physikalisches Institut Universität Göttingen,
Tammannstr. 1, D-37077 Göttingen
Der Metall-Isolator-Übergang in Manganaten wird als Folge einer Perkolation
der metallischen Bereiche im phasenseparierten System diskutiert.
Untersuchungen mittels Rastertunnelspektroskopie an den Oberflächen
zeigen eine Phasenseparation in metallische und isolierende Bereiche
[1].
Im Rahmen dieser Arbeit werden Manganatschichten
(La0.67Sr0.33MnO3 und La0.67Ca0.33MnO3) epitaktisch auf (001)
orientierten Iridiumschichten hergestellt und mittels Rastertunnelspektroskopie
untersucht. Die gesputterten Manganatschichten zeigen auf
Iridium Vollmer-Weber-Wachstum. Bei nomineller Schichtdicke d unter
5 nm entstehen einzelne Inseln. Während die Oberfläche von geschlossenen
Schichten (d = 20 nm) eine Phasenseparation in metallische
und isolierende Bereiche zeigt, weisen die Inseln unabhängig von der
Temperatur jeweils metallisches Verhalten in der Tunnelspektroskopie
auf. Als Ursache für die Unterdrückung des isolierenden Verhaltens wird
Einfluss des metallischen Substrats vermutet.
Diese Arbeit wird durch die DFG innerhalb des SFB 602 TP A2
gefördert.
[1] T. Becker et al. PRL 83, 237203 (2002)
MA 13.24 Di 15:00 Bereich A
Magnetowiderstand von Co-Filmen auf nicht- und halbleitendem
Silizium — •Woosik Gil und Jürgen Kötzler — Institut für
Angewandte Physik, Universität Hamburg, D- 20355 Hamburg
An dynamisch gesputterten Co-Filmen (d=20nm) wurden zunächst
bei 300K Widerstandsänderungen ∆R in Feldern bis zu H = 120 kOe
untersucht. Dabei wurde die H-Richtung variiert relativ zu einem in
der Filmebene liegenden uniaxialen Anisotropiefeld, HF = 30 Oe, das
aus Magnetisierungs- und FMR-Messungen bestimmt wurde. Während
für H||HF kein signifikanter Magnetowiderstand (MW) auftrat, beobachteten
wir für H ⊥ HF in der Umgebung von H ≈ HF eine durch
den Drehprozeß der spontanen Magnetisierung, MS = 17 kOe hervorgerufene
Änderung, |∆R/R| ≤ 1%. Ein analoges Verhalten wurde in
Feldern senkrecht zur Filmebene gefunden, allerdings erstreckten sich
hier die Drehprozesse bis zu dem wesentlichen größeren Anisotropiefeld,
Heff = MS - HA ≈ 10 kOe. Auf isolierendem Silizium besitzt der
MW, ∆R/∆B, das für Co bekannte negative Vorzeichen, das auf p + -
dotiertem Si (1.6 ·10 18 cm −3 ) wechselt, während alle richtungsabhängigen
Phänomene des MW qualitativ gleich bleiben. Aus Messungen der Temperaturabhängigkeit
des Widerstandes zwischen Co und p + -Si folgte eine
Schottky- Barriere, ES = 0.33(2)eV. Diese ermöglicht bei 300K einen
Übergang von Co-Ladungsträgern in das p + -Si, wo ∆R/∆B > 0 ist,
während bei tiefen Temperaturen das Substrat unbeteiligt bleibt und erwartungsgemäß
der normale, negative MW der Co auftritt. Wir untersuchen
gegenwärtig die Frage, ob und gegebenenfalls wie der positive MW
des p + -Si die Vorzeichenumkehr im richtungsabhängigen MW beeinflußt.
MA 13.25 Di 15:00 Bereich A
Magnetowiderstände in Permalloy-Mikrostrukturen —
•Marcus Steiner, Christian Pels, Miriam Barthelmess,
Guido Meier und Ulrich Merkt — Institut für Angewandte
Physik und Zentrum für Mikrostrukturforschung, Universität Hamburg,
Jungiusstr. 11, 20355 Hamburg
Der elektrische Widerstand von ferromagnetischen Metallen setzt
sich aus verschiedenen Beiträgen zusammen, von denen insbesondere
der Widerstandsbeitrag von Domänenwänden nicht eindeutig
geklärt ist. In mikrostrukturierten Permalloyelementen mit definierter
Domänenkonfiguration, die mittels Magnetkraftmikroskopie bestimmt
wird, läßt sich der Magnetowiderstand in Vierpunktmesstechnik gezielt
untersuchen. Der klassische anisotrope Magnetowiderstand (AMR)
kann eindeutig von Umschaltprozessen unterschieden werden. In quasi
eindomänigen Proben wird ein “curling”-artiges Umschaltverhalten
beobachtet, daß durch ein analytisches Modell beschrieben werden
kann [1]. Proben mit multidomänen Konfigurationen zeigen ein komplexes
Magnetowiderstandsverhalten mit reversiblen und irreversiblen
Ummagnetisierungsprozessen, die zum Teil auf Domänenwandeffekte
zurückgeführt werden können. Umfassende Messungen der Filmdicken-,
Temperatur- und Winkelabhängigkeit werden durchgeführt, um das
mikromagnetische und magnetoresistive Verhalten der Proben zu
untersuchen.
[1] A. Aharoni, J. Appl. Phys. 82, 1281 (1997).
MA 13.26 Di 15:00 Bereich A
Spinabhägiger Transport in Filmen bestehend aus Co Clustern
und C60 Molekülen — •H. Zare-Kolsaraki und H. Micklitz — II.
Physikalisches Institut, Universität zu Köln, Zülpicher Str. 77, D-50937
Köln
Spinabhängiger Transport in künstlich strukturierten, magnetisch inhomogenen
Systemen ist ein aktuelles Forschungsgebiet. Ein neues isolierendes,
granulares System bestehend aus wohldefinierten Co Clustern
und C60 Molekülen ist hergestellt und untersucht worden. Die Proben
mit verschiedenen Co Volumenanteil vCo wurden durch gemeinsame Deposition
von im Strahl vorgefertigten Co Clustern (mittlere Clustergrösse
≈ 4,5 nm) und C60 Molekülen hergestellt. Die Probenwiderstände wurden
in-situ in Abhängigkeit von der Temperatur und einem externen
Magnetfeld (B ≤ 1.2 T) gemessen. Dabei zeigen Proben mit einem Co
Volumenanteil 0.23 ≤ vCo ≤ 0.34 das für isolierende, granulare Systeme
erwartete lnρ ∝ T −1/2 -Verhalten. Der Tunnelmagnetowiderstand TMR
(definiert als TMR = [R(BC)-R(BS)]/R(BC), mit Koerzitivfeld BC bzw.
Sättigungsfeld BS) wurde in Abhängigkeit von vCo und der Temperatur
untersucht. Der TMR in diesem System ist im Vergleich zu den wechselwirkungsfreien
granularen Co/Edelgas-Systemen stark erhöht und sinkt
mit steigendem vCo. Die Erhöhung des TMR wird auf eine WW zwischen
C Atomen und Co Clusteroberfläche zurück geführt, die Abnahme des
TMR mit vCo kann erklärt werden durch Spin-flip Prozesse beim Tunneln
durch elektron-dotierte C60 Moleküle.
MA 13.27 Di 15:00 Bereich A
Extraordinary magnetoresistance effect in a ferromagnetic and
half-metallic double perovskite — •Petra Majewski, Stephan
Geprägs, Mitja Schonecke, Jan B. Philipp, Andreas Erb,
Matthias Opel, Lambert Alff, and Rudolf Gross — Walther-
Meißner-Institut, Bayerische Akademie der Wissenschaften, Walther-
Meißner-Str. 8, 85748 Garching
The EMR (extraordinary magnetoresistance) effect, which was recently
shown at low magnetic fields in semiconductor-metal hybrid structures,
can be understood in terms of a magnetic field dependent deflection of
current around the highly conducting metal. The interesting point is
that a large positive magnetoresistance effect can be achieved in a nonmagnetic
system.
Here, we report on novel magnetoresistance effects in a ferromagnetic,
half-metallic material, namely the double perovskite Sr2CrWO6, grown
on conducting Nb doped SrTiO3 as well as on undoped SrTiO3 substrates.
The high quality Sr2CrWO6 films were grown by UHV laser-MBE with
the growth process monitored by an in-situ RHEED system. The sample
surfaces were examined in-situ by AFM, and the crystalline properties
were determined by x-ray diffraction. Magnetotransport and magnetic
properties have been measured between 4 and 300K at various applied
fields. We show that the described system is of interest to study the
influence of ferromagnetism on the EMR effect.