Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Magnetismus Mittwoch
Single-crystalline (Fe/Cr/Fe)AFM/Cr/Fe structures were epitaxially
grown on atomically flat GaAs(001). The (Fe/Cr/Fe)AFM layered antiferromagnet
shows an easy-axis of magnetization along the [110] direction
which is due to the uniaxial anisotropy existing in the bcc-Fe(001)
films grown on GaAs(001). Choosing the same thickness of the antiferromagnetically
(AFM) coupled two Fe layers, the net magnetization of
the (Fe/Cr/Fe)AFM is balanced to zero. This holds in particular up to
a spin-flop transition when the field is applied along the [110] direction.
Adding a second Cr and a third Fe layer of such thicknesses that the top
Fe layer is weakly magnetically coupled to the bottom (Fe/Cr/Fe)AFM
structure, low field MOKE and SQUID magnetization loops show reversal
in only the top Fe layer of the (Fe/Cr/Fe)AFM/Cr/Fe structures. In
particular, a strong increase of coercivity (by factor of 12) is found at
low temperatures. 90 ◦ coupling is detected which affects the minor loops
measured along the [-110] and [100] direction.
MA 16.8 Mi 17:00 H22
Spin polarized neutron reflectivity measurements on Heusler
[Co2MnGe/V]n multilayers — •Andre Bergmann, Johannes
Grabis, Vincent Leiner, Hartmut Zabel, and Kurt Westerholt
— Institut für Experimentalphysik IV Ruhr Universität
Bochum,
The Heusler alloy Co2MnGe has been predicted to be a half metallic
ferromagnet by electronic band structure calculations, making this alloy
highly attractive for applications in spin electronic devices. We report
spin polarized neutron reflectivity measurements of the magnetic order
in [Co2MnGe/V]n multilayers prepared by rf-sputtering. In the neutron
reflectivity scans we detect a half order magnetic Bragg peak which can
be suppressed by applying a weak external magnetic field. The half order
peak provides clear evidence for a doubling of the multilayer period due
to antiferromagnetic (af) superlattice ordering in [Co2MnGe/V]n. The af
ground state exists in the thickness range 1.5 nm ≤ dV ≤ 3nm without
an indication of an oscillatory character of the interlayer exchange
interaction.
MA 16.9 Mi 17:15 H22
Zweifarben-Pump-Probe Messungen an magnetischen Oberflächen
*) — •Timo Damm, Jan Podsiadly, Lisong Yang und
Paul Fumagalli — Institut für Experimentalphysik, Freie Universität
Berlin, Arnimallee 14, 14195 Berlin, Germany
Im Rahmen einer Diplomarbeit wurde ein Aufbau für durchstimmbare
fs-Laserpulse erweitert, um mittels Zweifarben-Pump-Probe Messungen
dynamische Prozesse an ferromagnetischen Oberflächen zu untersuchen.
Speziell soll die Dynamik der Magnetisierung als Funktion der Zeit und
der Temperatur aufgenommen und ausgewertet werden, um theoretische
Modelle zur Austauschwechselwirkung in ferromagnetischen Halbleitern
zu verifizieren.
Durch einen ultravioletten Pump-Puls sollen Elektronen in das leere
Leitungsband des Halbleiters angeregt und die Entwicklung einer transienten
Magnetisierung in Abhängigkeit von der Temperatur mit Hilfe
eines Probe-Pulses über den magnetooptischen Kerr-Effekt im nahen Infrarotbereich
untersucht werden.
*) im Rahmen des DFG SPP 1133: ” Ultraschnelle Magnetisierungsprozesse“
MA 17 Spinstrukturen /Magn. Phasenübergänge
Zeit: Mittwoch 17:45–18:45 Raum: H10
MA 17.1 Mi 17:45 H10
The half-metal to metal transition in magnetite - a densityfunctional-theory
study — •Martin Friák 1 , Arno Schindlmayr
1,2 , and Matthias Scheffler 1 — 1 Fritz-Haber-Institut,
Faradayweg 4-6, D-14195 Berlin. — 2 Institut für Festkörperforschung,
Forschungszentrum Jülich.
We analyze the influence of various external conditions (uniaxial and
biaxial stress, pressure, substitutional dopants) that induce a half-metal
to metal transition leading to a loss of the material’s desirable halfmetallic
properties. Total energies, electronic structure, and magnetic
moments are calculated by DFT using the full-potential linearized augmented
plane-wave method. Results obtained within the generalized gradient
approximation (GGA) show excellent agreement with experimental
findings. In response to uniaxial, biaxial or triaxial pressure, a half-metal
to metal transition occurs, which shifts the Fermi energy from the gap of
the majority-spin electrons under the top of the valence band so that both
spin channels become metallic. We also performed a detailed total-energy
analysis of five different structural and spin configurations simulating the
substitution Fe2.5X0.5O4 (X = Mn, Co, Ni). The lowest-energy configurations
are in good agreement with experimental observations. For Mn
substitution we find a purely metallic character, qualitatively similar to
the stress-induced transition in pure magnetite.
MA 17.2 Mi 18:00 H10
Fermifläche und Valenzbandstruktur von Tb(0001)-Filmen —
•K. M. Döbrich 1 , J. E. Prieto 1 , K. Rossnagel 2 , H. Koh 2 , E.
Rotenberg 2 , G. Kaindl 1 und K. Starke 1 — 1 Fachbereich Physik,
Freie Universität Berlin, Germany — 2 Advanced Light Source, Lawrence
Berkeley National Laboratory, U.S.A.
Die elektronischen Zustände in der Nähe der Fermienergie bestimmen
die Leitfähigkeit von Festkörpern und beeinflussen ihre magnetischen Eigenschaften.
Letzteres ist insbesondere bei den Lanthaniden der Fall,
deren lokalisierte magnetischen 4f-Momente durch die itineranten 5d-
Elektronen gekoppelt sind (RKKY -Wechselwirkung). Winkelaufgelöste
Photoemissionsspektroskopie bei variabler Photonenenergie ermöglicht
Messungen der Fermifläche und der elektronischen Valenzbandstruktur
im gesamten k-Raum.
Unsere Messungen an epitaktisch auf W(110) aufgedampften Tb-
Filmen zeigen signifikant unterschiedliche Fermiflächen in der paramagnetischen
und ferromagnetischen Phase. Sowohl die experimentellen Fermiflächen
als auch die Valenzbandstruktur stimmen gut mit theoretischen
Rechnungen überein.
MA 17.3 Mi 18:15 H10
Spinpolarisierte Rastertunnelmikroskopie der Cr(001)-
Oberfläche bei variabler Temperatur — •Stefan Krause,
Torben Hänke, Matthias Bode und Roland Wiesendanger —
Institut für Angewandte Physik, Universität Hamburg, Jungiusstraße 11,
20355 Hamburg
Die magnetische Struktur der Cr(001)-Oberfläche bei Raumtemperatur
ist charakterisiert durch atomar flache Terrassen mit alternierender
Oberflächenmagnetisierung [1,2], die in der Probenebene liegt [3]. Die
im Volumen vorhandenen inkommensurablen Spindichtewellen (SDW)
transversaler Polarisation breiten sich daher senkrecht zur Oberfläche
aus. Bei Temperaturen unter 123K sind diese SDW longitudinal polarisiert
[4], so daß sich die Oberflächenmagnetisierung bei tiefen Temperaturen
— und gleichbleibender Ausbreitungsrichtung der SDW — senkrecht
aus der Ebene herausdrehen sollte.
Unser neu entwickeltes Rastertunnelmikroskop für spinpolarisierte
Messungen ermöglicht die Untersuchung der Cr(001)-Oberfläche zwischen
20K und 300K. Messungen mit Fe-beschichteten W-Spitzen, die
eine Sensitivität auf die Magnetisierung in der Probenebene aufweisen,
zeigen jedoch im gesamten untersuchten Temperaturbereich einen
gleichbleibenden Kontrastwechsel zwischen benachbarten Terrassen.
Mögliche Erklärungsmodelle hierfür werden diskutiert.
[1] S. Blügel et al., Phys. Rev. B. 39, 1392 (1989).
[2] R. Wiesendanger et al., Phys. Rev. Lett. 65, 247 (1990) u. M. Kleiber
et al., Phys. Rev. Lett. 85, 4606 (2000).
[3] M. Kleiber et al., J. Magn. Magn. Mater. 240, 64-69 (2002).
[4] H. Zabel, J. Phys.: Condens. Matter 11, 9303 (1999).
MA 17.4 Mi 18:30 H10
Einfluß der Temperatur auf Domänenwände in ferromagnetischen
Nanostrukturen — •Robert Wieser, Natalia Kazantseva,
Ulrich Nowak und Klaus D. Usadel — Universität Duisburg-
Essen
Zunächst werden Blochwände im eindimensionalen Grenzfall mittels
einer Molekularfeldnäherung untersucht. Hierbei zeigen sich bereits interessante
Phänomene wie das Auftreten eines zweiten Ordnungsparameters
(Magnetisierung senkrecht zur leichten Achse). Mit steigender Temperatur
wird zunächst die senkrechte Magnetisierung Null, bevor dann bei
der Curietemperatur auch die parallele Komponente der Magnetisierung
verschwindet.
Weiterhin werden Domänenwände in ausgedehnten Nanostrukturen
betrachtet. Dabei werden zunächst die statischen Aspekte untersucht.