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Plenarvortrag PV VII Mi H1 Nanoscale Study of Quantum Phenomena: Influence of Dimension, Magnetic Field and Disorder on Simple Electron Systems — •Markus Morgenstern — Institute of Applied Physics, Hamburg University, Jungiusstr. 11, D-20355 Hamburg, Germany — Träger des Walter-Schottky-Preises 2004 Scanning Tunneling Spectroscopy is a tool to measure the local density of states, which is the sum over squared single-particle wave functions. Applying this technique to the simple, quasi-free electron systems of III- V semiconductors allows to tackle the influence of interactions on the local scale rather systematically. Basically four parameters,- dimension, electron density, magnetic field, and disorder potential-, govern the phase diagram of the system. We started to vary these parameters and indeed found a rather different appearance of the local density of states. Here, I concentrate on the two-dimensional electron system investigated at different magnetic fields and disorder strengths. Real-space visualizations of the influence of weak localization, drift states in the quantum-Hall regime, and percolation are given. In addition, the single-particle wave functions of strain-induced InAs quantum dots will be shown. Plenarvortrag PV VIII Mi 14:30 H1 Heavy-Fermion Superconductivity: 25 years after — •F. Steglich — Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, 01187 Dresden — Träger der Stern-Gerlach-Medaille 2004 25 years after the discovery of heavy-fermion superconductivity in CeCu2Si2 it has been widely accepted by now that this state may develop either out of a Landau-Fermi-liquid (LFL) state or out of a socalled non-Fermi-liquid (NFL) state. The hexagonal compound UPd2Al3 belonging to the former class is the first and yet only superconductor for which quasiparticle tunneling and inelastic neutron scattering strongly point towards a non-phononic, i.e., magnetic-exciton mediated, Cooperpair state. For the tetragonal NFL superconductor CeCu2Si2 pronounced deviations from LFL behavior are observed in its low-temperature normalstate properties. These can be related to the vicinity of an antiferromagnetic (AF) quantum critical point (QCP) at which a low-moment incommensurate spin-density-wave (SDW) phase disappears in a continuous way (TN → 0). For this compound, two distinct superconducting phases can be well separated on the pressure (p) axis by deliberately reducing the quasiparticle mean free path, i.e., by weak doping with Ge: The low-p phase is centered around the AF QCP, while the high-p phase occurs in the neighborhood of a weak first-order valence transition [Ce 3+ → Ce (3+δ)+ ]. This observation highlights the (co-) existence of two different types of pairing mechanisms mediated by soft fluctuations of the spin density (at low p) and of the charge density (at high p). While the NFL effects in CeCu2Si2 are consistent with an itinerant (SDW ) scenario for the QCP, in YbRh2Si2 a new variant of quantum criticality has been found which seems to be phenomenologically related to that in the prototypical material CeCu5.9Au0.1. Here, the most critical spin fluctuations are apparently of a local rather than an itinerant nature. YbRh2Si2, isostructural to CeCu2Si2, is not a superconductor suggesting that a local-moment QCP might be unfavorable for heavy-fermion superconductivity. Plenarvortrag PV IX Mi 15:15 H1 Stress on the atomic scale: From surface reconstruction to stress oscillations and magnetostriction of atomic layers — •Dirk Sander — Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik, Weinberg 2, D-06120 Halle — Träger des Gaede-Preises 2004 Mechanical stress is an important factor, which governs a number of fundamental aspects in surface science, film growth, and magnetic anisotropy. Examples are e.g. the surface reconstruction of clean and adsorbate-covered surfaces, oscillatory stress relaxation in nanosize islands, and the magnetoelastic coupling in ferromagnetic monolayers. Stress measurements by the cantilever bending technique are presented for each example. Film stress in the GPa range, in excess of the tensile strength of high-strength materials, is measured for epitaxially strained layers. Structural relaxation due to island growth and coalescence, and surface alloy formation are comparatively subtle effects, which are detected by the respective stress signature. The in situ combination of stress measurements during film growth with magnetoelastic stress measurements upon magnetization reversal identifies a strain-induced change of the magnetoelastic coupling constants from the respective bulk value. <strong>Plenarvorträge</strong> The impact on the peculiar magnetic anisotropy of ferromagnetic layers is discussed. Plenarvortrag PV X Mi 20:00 H1 Magnetorientierung bei Vögeln — •Wolfgang Wiltschko — Zoologisches Institut, Universität Frankfurt a. M. — öffentlicher Abendvortrag Plenarvortrag PV XI Do 08:30 H1 Unusual magnetic transition and its consequences — •Alexei Abrikosov — Materials Science Division, Argonne National Laboratory, 9700 South Cass Avenue, Argonne, IL 60439, USA A theory of the phase transition from an insulating antiferromagnet to a metal in layered cuprates is constructed on the basis of a spin-density wave model. The transition occurs to be of the second order at smaller dopings and of the first order at larger ones. The influence of impurity scattering is analyzed. A phenomenon of an infrared transparency threshold is predicted for the insulating phase. For the metallic phase the experimentally observed phenomena of anti-ferromagnetic “bubbles” around nonmagnetic impurities and “week antiferromagnetism” in the metallic and superconducting phases are explained. This work was supported by the Department of Energy under the contracts W-31-109-ENG-38. Plenarvortrag PV XII Do 20:00 H1 Sind wir allein im Universum? — •Harald Lesch — Institut für Astronomie and Astrophysik, Universität München, Scheinerstr. 1, D- 81679 München — öffentlicher Abendvortrag Eine überaus interessante Frage. Die Anzahl der Science-Fiction Filme übersteigt fast schon die Zahl der UFO-Sichtungen. Talkshows mit ” Entführten“ zühlen heute genauso zu unserem täglichen Fernsehangebot, wie die Obduktion eines abgestürzten Außerirdischen. Die Außerirdischen erfreuen sich ungeahnter Popularität. Aber auch in der Astrophysik werden die Außerirdischen immer leben- ” diger“, angesichts der Planeten, die um andere Sterne gefunden wurden. Aber gibt es sie denn nun wirklich, die Anderen? Was kann die Astronomie zu diesem Thema beitragen? Die überwältigende Anzahl von Sternen und Sternsystemen, den Galaxien, läßt die Frage ob wir alleine im Universum sind, als völlig sinnlos erscheinen. Natürlich sind wir nicht allein, wird fast jeder antworten. Die astrophysikalischen Grundlagen zur Entstehung von Sternen und die sie umkreisenden Planeten werden diskutiert. Es wird gezeigt werden, welche besonderen Umstände nötig sind, damit ein Planet überhaupt ein sich selbst reproduzierendes biologisches System - ein Lebewesen - entwickeln kann. Es wird am Ende natürlich keine eindeutige Antwort geben, aber der Zuhörer wird die wesentlichen Argumente gehört haben, warum zumindest viele Astrophysiker zu dem Schluß kommen; wir sind ziemlich allein im Universum! Plenarvortrag PV XIII Fr 08:30 H1 Trillions of quantum dots, Fingerprints, Nanolithography with diblock copolymers, Annealing and alignment of striped and hexatic phases — •Paul Chaikin — Dept. of Physics, Princeton University, Princeton, NJ 08544 We have been using monolayer films of cylindrical and spherical phase diblock copolymers to make ultradense patterns over wide areas on arbitrary substrates. For example we cover a three inch wafer with ∼ 3 trillion posts, holes, etc. spaced by ∼ 25nm, to make quantum dots (for semiconductor lasers), metal particles and wires (for UV polarizers) ... In trying to understand how the polymer patterns order we have used atomic force microscopy (AFM) to image the cylindrical phase which lies flat on a substrate. The patterns look like fingerprints and Benard rolls and the coarsening (annealing) law we observe is t (1/4) as in previous studies of these striped phases. This law remained unexplained for decades. However, guided by previous studies of fingerprints and their defects we made time lapse AFM movies which show that the annealing dynamics is governed by the attraction of disclination PAIRS, quadrupoles, rather than simple +/– annihilation. This directly provides an explanation for the alignment of the striped patterns as a function of time. Thus these systems, while aimed at technological and fundamental electronic applications are also ideal materials for studying the dynamics and thermodynamics of ordering in two dimensions. Recently we have shown that simple shear can lead to ordering of these nanometer patterns on centimeter and larger scales.
Plenarvortrag PV XIV Fr 09:15 H1 Assault on storage density of 1 Terabit / sq-in and beyond — •Dieter Weller — Seagate Research, 1251 Waterfront Place, Pittsburgh PA 15222, U.S.A. The areal density in magnetic recording has surpassed ∼50 Gbit/in 2 in products and ∼100 Gbit/in 2 in laboratory demonstrations. These densities have been achieved with recording media comprised of Co-alloy nanostructured materials with horizontal orientation of the magnetization (longitudinal recording). Grain sizes are 8-10 nm and grain size distributions are near 20% (sigma over mean). Going much beyond 100 Gbit/in 2 requires magnetically harder materials with smaller, thermally stable grains (5–8 nm) and tighter distributions (
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