Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 26: Postersitzung (Rastersondentechniken, Nanostrukturen, Teilchen und Cluster, Methodisches, Oxide und Isolatoren, Grenzfl
äche fest-flüssig, Struktur und Dynamik reiner Oberfl
ächen, Oberfl
ächenreaktionen, Zeitaufg. Spektroskopie, Phasenüberg
änge

O 26.10: Poster

Mittwoch, 13. März 2002, 14:30–17:30, Bereich C

Experimentelle Voraussetzungen zur Abbildung magnetischer Austauschkräfte mit einem Rasterkraftmikroskop — •Shenja Mirko Langkat und Roland Wiesendanger — Institut für Angewandte Physik, Jungiusstr. 11, 20355 Hamburg

Der Beitrag erörtert die Möglichkeit, direkt die magnetische Austauschwechselwirkung zwischen Spins zweier Atome mit einem Rasterkraftmikroskop zu detektieren. Im Gegensatz zum spinpolarisierten Tunneln mit einem Rastertunnelmikroskop könnten damit auch nichtleitfähige, magnetische Materialien auf atomarer Skala im Realraum untersucht werden.

Es werden die experimentellen Voraussetzungen bezüglich Probe, Spitze und Mikroskop dargestellt. Einfache Abschätzungen und theoretische Rechnungen zeigen, dass die durch Austauschwechselwirkung hervorgerufenen Effekte sehr klein und äußerst kurzreichweitig sind. Die Messung stellt daher extreme Anforderungen an die Sensitivität und Stabilität des Mikroskops. Erste Messungen mit ferromagnetischen Spitzen wurden auf dem antiferromagnetischen Isolator NiO(001) mit einem Tieftemperatur-Rasterkraftmikroskop im dynamischen Modus durchgeführt. Obwohl das RMS-Rauschen auf etwa 1,5 pm reduziert wurde, konnte bisher kein Spinkontrast zwischen benachbarten Ni-Atomen nachgewiesen werden. Als Ursache wird unter anderem die Fehlausrichtung zwischen Spitzen- und Probenspin, sowie die starke Adhäsion zwischen den ferromagnetischen Spitzenatomen und den Sauerstoffatomen des Nickeloxids diskutiert.