Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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AM: Magnetismus

AM 10: Postersitzung

AM 10.13: Poster

Dienstag, 23. März 1999, 16:15–20:00, F\"urstenberghaus

Ferromagnetismus oberhalb Raumtemperatur in Mn-Si-C Legierungsschichten : Magnetische und strukturelle Eigenschaften — •M. Gajdzik, C. Sürgers und H. v. Löhneysen — Physikalisches Institut, Universität Karlsruhe, 76128 Karlsruhe

Mn_xSi_yC_z - Schichten werden durch Magnetronsputtern auf Si- bzw. Saphir-Substraten bei Temperaturen von T_S = 20^oC - 600^oC hergestellt. Insbesondere zeigen Proben der Zusammensetzung (Mn₅Si₃)_1−zC_z mit z ≥ 0.03 für T_S = 300^oC - 500^oC ferromagnetisches Verhalten oberhalb Raumtemperatur. Die strukturelle Charakterisierung der Proben mittels Röntgenbeugung zeigt die Bildung einer Mn₅Si₃-artigen hexagonalen Struktur, welche durch Einbau von C-Atomen in die Mn-Oktaederlücken verzerrt wird (Nowotny-Phase). Die Messung der magnetischen Eigenschaften mit magnetooptischem Kerr-Effekt und SQUID-Magnetometrie ergibt eine starke Korrelation zwischen Gitterverzerrung und Curietemperatur T_C. Insbesondere wird für (Mn₅Si₃)_0.85C_0.15 und T_S = 410^oC - 470^oC ein maximales T_C ≈ 350 K gemessen. Eine ferromagnetische (Mn₅Si₃)_1−zC_z-Phase wurde bereits früher an gesinterten Volumenproben entdeckt, aber nur mit einer maximalen Löslichkeit von z = 0.027 und T_C ≈ 150 K [1]. Dies zeigt, daß durch Deposition der Komponenten aus der Gasphase der Einbau von Kohlenstoff in die Mn₅Si₃-Struktur begünstigt und dadurch der Bereich der ferromagnetischen Phase zu höheren Konzentrationen und damit höheren T_C-Werten erweitert wird. [1] J. P. Sénateur et al., Bull. Soc. Fr. Min. Crist. 90, 537 (1967)