Hamburg 2001 – scientific programme

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O: Oberflächenphysik

O 20: Hauptvortrag

O 20.1: Invited Talk

Tuesday, March 27, 2001, 15:15–16:00, B

Theorie komplexer magnetischer Strukturen in dünnen Schichten und deren Auflösung mittels des spin-polarisierten STM — •Stefan Blügel — Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich

Das Verständnis und die Auflösung komplexer magnetischer Strukturen auf atomarer Skala sind derzeit zwei der wichtigsten Themen im Bereich des Nanomagnetismus und der Magnetoelektronik. Eine Hauptursache für deren Existenz ist die magnetische Frustration, d.h. die Unfähigkeit konkurrierende magnetische Wechselwirkungen zwischen nächste Nachbaratomen zu befriedigen. Beispiele sind Antiferromagnete auf einen Dreiecksgitter (Mn auf Cu(111), Ag(111)), oder die Grenzfläche in modernen Bauelementen der Magnetoelektronik bestehend aus ultradünnen antiferromagnetischen Filmen in Kontakt mit ferromagnetischen Filmen, in denen Rauhigkeiten oder Versetzungen eine magnetische Frustration verursacht. Allerdings wissen wir sehr wenig über diese Spinstrukturen, da es fast keine experimentellen Methoden zu deren Auflösung gibt. Im ersten Teil des Vortrages untersuchen wir auf der Basis von Gesamtenergierechnungen im Vektorspindichteformalismus der Dichtefunktionaltheorie den magnetischen Grundzustand von Cr und Mn auf Cu(111). Im zweiten Teil des Vortrages diskutieren wir auf der Basis einer einfachen Tunnelgleichung für das spin-polarisierte (SP) STM dessen großes Potenzial für die Auflösung solcher Spinstrukturen. Wir zeigen z.B., daß es mittels des SP-STM im Konstantstrommodus möglich ist, komplexe magnetische Strukturen auf atomarer Skala (z.B. 2-dim. Antiferromag., Spindichtewelle, 120^∘-Néel- oder 3Q-Struktur) aufzulösen.