Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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AM: Magnetismus

AM 18: Oberfl
ächenmagnetismus II

AM 18.1: Hauptvortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 14:30–15:00, F5

Spin–polarisiertes Vakuumtunneln in den Oberfl"achenzustand von Gd(0001) — •M. Bode, M. Getzlaff, and R. Wiesendanger — Institut für Angewandte Physik, Universit"at Hamburg, Jungiusstraße 11, 20355 Hamburg

In der Vergangenheit wurden zahlreiche Versuche unternommen, um das Rastertunnelmikroskop sensitiv auf den Spin tunnelnder Elektronen zu machen und somit die Abbildung magnetischer Domänen zu ermöglichen. Allerdings wurde die Applikation meist durch die Notwendigkeit eingeschränkt, topographische, elektronische und magnetische Information voneinander zu trennen. Unser Ansatz vermeidet diese Schwierigkeiten durch die Verwendung einer Gd(0001)–Oberfläche als Probe und einer Fe–bedampften Spitze. Gd(0001) besitzt einen Oberflächenzustand, der unterhalb T_C in einen besetzten Majoritäts– und einen unbesetzten Minoritätszustand aufspaltet. Beide erscheinen als Maxima in Tunnelspektren. Im Gegensatz dazu ist Fe nahe des Fermi–Niveaus von Majoritätsspins dominiert. Folglich ist unabhängig von der relativen Magnetisierung zwischen Spitze und Probe ein Spinanteil von Gd(0001) parallel zur Spitze während der andere antiparallel ist. Wir weisen spinpolarisiertes Tunneln nach, indem wir die Asymmetrie der differentiellen Leitfähigkeit in beiden Spinanteilen des Oberflächenzustandes in Abhängigkeit vom externen Magnetfeld messen. Die ortsabhängige Messung des Asymmetrieparameters erlaubt die Abbildung der Domänenstruktur. Die bisher erreichte Ortsauflösung ist besser als 20 nm.