Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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MA: Magnetismus

MA 2: Magnetische Dünne Schichten I

MA 2.4: Vortrag

Montag, 24. März 2003, 11:00–11:15, HSZ/04

Struktur und magnetische Eigenschaften epitaktischer Fe-Filme auf InAs(100) — •L. Ruppel¹, G. Witte¹, Ch. Wöll¹, T. Last², S.F. Fischer² und U. Kunze² — ¹Physikalische Chemie I, Ruhr-Universität-Bochum — ²Werkstoffe und Nanoelektronik, Ruhr-Universität-Bochum

Wir berichten hier über eine kombinierte LEED-, XPS- und SQUID-Studie epitaktisch gewachsener Eisen-Filme auf der InAs(100)-Oberfläche mit speziellem Augenmerk auf einer möglichen Legierungsbildung am Interface und deren Einfluss auf die magnetischen Eigenschaften der Filme. Mittels XPS konnte für bei Raumtemperatur gewachsene Filme die Anwesenheit einer dünnen Eisenarsenid-Spezies auf der Filmoberfläche nachgewiesen werden, die während des gesamten Wachstums aufschwimmt. Nachfolgendes Tempern aktiviert die weitere Diffusion von Arsen in den Fe-Film [1]. Schnelles Heizen auf Temperaturen über 700K führt überraschenderweise zu einer thermischen Desorption oberflächlichen Arsens, was eine Entnetzung des Films und die Bildung sphärischer Eisen-Inseln nach sich zieht. Mit Ag abgedeckte Fe-Filme wurden mittels ex-situ SQUID-Magnetometrie im Temperaturbereich von 5-300K nach Abkühlen unter angelegten Feldern gemessen. Trotz Fe-As Phase zeigen die Filme ferromagnetisches Verhalten bis hin zu tiefen Temperaturen. Weitere Messungen für dünne Ag-Deckschichten zeigen im XPS eine partielle Oberflächenoxidation, die eine Magnetfeldasymmetrie der Hysterese (’exchange bias’) verursacht.

[1] L. Ruppel et al., Phys. Rev. B 66 (2002)