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O: Oberflächenphysik

O 39: Epitaxie und Wachstum III

O 39.5: Vortrag

Donnerstag, 11. März 2004, 16:45–17:00, H39

Wachstum, thermische Stabilität und magnetische Eigenschaften von Co auf einem ultradünnen Al₂O₃ Film auf CoAl(100) — •Volker Rose, Vitali Podgursky, Stella M. Van Eek und René Franchy — Institut für Schichten und Grenzflächen (ISG3), Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany

Das Wachstum und die magnetischen Eigenschaften von Co bei Raumtemperatur auf θ-Al₂O₃/CoAl(100) wurden mittels Augerelektronenspektroskopie (AES), Beugung niederenergetischer Elektronen (LEED), Rastertunnelmikroskopie (STM) und dem Magnetooptischen Kerr-Effekt (MOKE) untersucht. Zur Steigerung der AES Oberflächensensitivität wurde die Probe zusätzlich zum senkrechten Einfall streifend mit Primärelektronen beschossen. Verursacht durch die stark unterschiedlichen freien Oberflächenenergien von Co (2709 mJ/m²) und dem Oxid (690 mJ/m²) kommt es zum Wachstum von Co 3D Clustern (Volmer-Weber Wachstum). Bereits nach einer nominellen Deposition von 0,05 Å Co werden Cluster einer maximalen Höhe von 4 Å und einem mittleren Durchmesser von 35 Å gefunden. Die Größe der Cluster nimmt mit steigender Deposition weiter zu, sodass nach 25 Å Co der mittlere Durchmesser 100 Å beträgt und ein geschlossener Co Film gewachsen ist. Nach Deposition von 7 Å zeigt der Co Film erstmals ein magnetisches Verhalten. Anlassen der Probe über 500 K führt zur Koaleszenz der Cluster und einer fortschreitenden Diffusion von Co Atomen durch das Oxid in das Substrat, wobei nach dem Anlassen auf 1000 K Co vollständig diffundiert ist.