Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm
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AM: Magnetismus
AM 6: Fachsymposium: Sichtbarmachung magnetischer Strukturen von der Mikro- bis zur Nanometerskala
AM 6.3: Hauptvortrag
Dienstag, 27. März 2001, 10:30–11:00, S 5.2
Spin–polarisierte Rastertunnelmikroskopie — •M. Bode1, O. Pietzsch1, A. Kubetzka1,2, S. Heinze1, M. Kleiber1, R. Ravlić1, X. Nie2, S. Blügel2 und R. Wiesendanger1 — 1Inst. für Ang. Physik, Universität Hamburg, Jungiusstr. 11, 20255 Hamburg — 2Inst. für Festkörperforschung, FZ Jülich, 52425 Jülich
Seit der Erfindung des Rastertunnelmikroskops (RTM) im Jahre 1982 ist es möglich, die Struktur elektrisch leitender Oberflächen bis hinab zur atomaren Skala abzubilden. Es war daher eine naheliegende Idee, das RTM durch den Einsatz einer magnetischen Spitze für den Elektronenspin empfindlich zu machen. Allerdings wurde bereits früh klar, daß die Realisierung dieser Idee, z.B. aufgrund der Wechselwirkung der Felder von Spitze und Probe, nicht trivial ist.
In den vergangenen Jahren gelang es uns durch die Verwendung magnetischer Dünnfilmspitzen und spektroskopischer Betriebsmoden die spin-polarisierte Rastertunnelmikroskopie (SP-RTM) zu etablieren. Als magnetisches Modellsystem dienen uns periodisch angeordnete Eisen-Nanodrähte, die durch Epitaxie auf einem gestuften W(110)-Einkristall präpariert werden. Hierbei koppeln benachbarte Nanodrähte, die lediglich 4 nm breit und zwei atomare Lagen hoch sind, antiferromagnetisch [1]. Das atomare Auflösungvermögen der SP-RTM konnten wir schließlich an einem nur eine atomare Lage dicken Mangan-Film demonstrieren, in dem benachbarte Atome antiferromagnetisch koppeln [2].
[1] O. Pietzsch et al., Phys. Rev. Lett. 84, 5212 (2000).
[2] S. Heinze et al., Science 288, 1805 (2000).