Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 31: Postersitzung

DS 31.27: Poster

Dienstag, 27. März 2001, 16:30–17:30, Foyer Saal 4

Epitaktisches Wachstum von Niob auf facettierten Saphirflächen — •Jens Oster¹, Michael Huth¹, Ken Ritley², Helmut Dosch² und Herrmann Adrian¹ — ¹Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität, 55099 Mainz — ²Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstraße 1, 70569 Stuttgart

Durch Selbstorganisationseffekte erzeugte Strukturen mit einer Dimension d≤2 bieten unter anderem eine Grundlage zur Untersuchung von Kommensurabilitätseffekten von Vortexphasen in Typ II Supraleitern oder der magnetischen Anisotropie in eindimensionalen magnetischen Drähten. So zeigen zum Beispiel in (1100)-Richtung (m-plane) geschnittene Saphir-Substrate nach eintägigem Ausheizen an Luft eine deutliche Facettierung mit einer Facettenbreite von etwa 500nm. Der Facettenwinkel beträgt 50^∘, mit einer (1011)- bzw. (1012)-Orientierung der Facettenseiten.

Auf diese Substrate wurde Niob mittels MBE mit einer Rate von 0.15Å/sec epitaktisch aufgedampft. Untersuchungen an einem Vier-Kreis-Röntgendiffraktometer zeigen ein in (111)- bzw. (001)-Richtung orientiertes Wachstum des Niob auf den jeweiligen Saphir-Facettenseiten. Dies impliziert ein nahezu kohärentes Wachstum mit einem Korngrenzenwinkel von 4,8^∘ über die Facettengrenzen hinweg. Morphologische Untersuchungen wurden mittels UHV-STM durchgeführt.

Erste Untersuchungen der supraleitenden Eigenschaften der facettierten Niobschichten weisen eine peakartige Verdopplung der kritischen Stromdichte bei einem magnetischen Matching-Feld auf, das einem Vortexabstand im Bereich der Facettenbreite entspricht.