Regensburg 2010 – scientific programme

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MA: Fachverband Magnetismus

MA 6: Magnetic Thin Films I (Heusler Alloys)

MA 6.3: Talk

Monday, March 22, 2010, 15:00–15:15, H10

Wachstum und Charakterisierung ferromagnetischer Co₂FeSi-Filme auf Galliumarsenid(110)-Substraten — •Thomas Hentschel, Claudia Herrmann, Hans-Peter Schönherr, Bernd Jenichen und Jens Herfort — Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Hausvogteiplatz 5-7, 10117 Berlin

Die ferromagnetische Heusler-Legierung Co₂FeSi gilt aufgrund der theoretisch vorhergesagten hohen Spinpolarisation (bis zu 100%) und der hohen Curie-Temperatur (>980 K) als vielversprechendes Material zur Realisierung spinpolarisierter Elektroneninjektion in einen Halbleiter. Von besonderem Interesse ist das Wachstum von Co₂FeSi auf der GaAs(110) Oberfläche, da hier theoretischen Berechnungen zufolge im Gegensatz zur (001)-Orientierung die hohe Spinpolarisation an der Ferromagnet/Halbleiter-Grenzfläche erhalten bleibt und eine deutlich längere Spinlebensdauer im Halbleiter zu erwarten ist. In unserer Arbeit wurden 15 bis 40 nm dicke stöchiometrische Co₂FeSi-Filme auf GaAs(110) mittels Molekularstrahlepitaxie gewachsen. Rasterkraftmikroskopie-Aufnahmen zeigen bei Wachstumstemperaturen zwischen T_G=100 ^∘C und 225 ^∘C ausgeprägte Stufen und Terrassen, was auf zweidimensionales Wachstum schließen lässt. Röntgenbeugungsexperimente an (220)- und (440)-Reflexen zeigen bis etwa 250 ^∘C neben dem Substrat- und Schichtpeak ausgeprägte Oszillationen (Fringes), die auf eine atomar scharfe Grenzfläche hinweisen. Oberhalb von 250 ^∘C setzen Grenzflächenreaktionen ein. Das Vorhandensein ordnungsabhängiger Reflexe bei T_G ≈ 200 ^∘C weist zudem auf eine geordnete B2- bzw. sogar L2₁-Struktur hin.