Das System Cu/Mn/Cu: Elektronische Charakterisierung und Fermi-Oberflächenmessung

• Antragsteller: Professor Dr. Clemens Laubschat
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5130522

Das vorliegende Projekt behandelte in seiner ursprünglichen Formulierung Wachstum und elektronische Eigenschaften des Cu/Mn/Cu(001) Multilagensystems. Interessant an diesem System ist vor allem eine c(2x2)CuMn Oberflächenlegierung, die sich bei Absorption von 0.5 Monolagen Mn bei Raumtemperatur einstellt. Die Manganatome besitzen hier ein erhöhtes atomares magnetisches Moment, koppeln aber nicht untereinander, so daß es vielleicht möglich wird, hiermit auf atomarer Basis Daten zu speichern.In der vergangenen Förderperiode sollte das System auf mögliche "quantumm well"-Zustände untersucht und weiterhin geprüft werden, ob über der "ersten" eine "zweite" c(2x2)CuMn-Oberfläche gewachsen werden kann und wie die magnetischen Eigenschaften dieser Schicht wären. Für die erste c(2x2)CuMn-Schicht wurden eine Reihe Mn induzierter Oberflächenzustände gefunden, die Existenz der in den Vorarbeiten zum ursprünglichen Antrag beobachteten "quantumm well"-Zustände ließ sich aber bisher nicht bestätigen. Jedoch konnte gezeigt werden, daß auch die zweiten 0.5 Monolagen Mn auf einer p(1x1)Cu/c(2x2)CuMn/Cu(001)-Schicht wieder eine c(2x2)CuMn-Oberfläche ausbilden und die Manganatome dieser Schicht ebenfalls ein lokales magnetisches Moment tragen. Im weiteren wurde die Fermioberfläche des einfachen c(2x2)CuMn/Cu(001)-Systems detailliert untersucht und erste LEED- und Photoemissionsuntersuchungen an einem c(2x2)MnCo/Co/Cu(001) System durchgeführt.Im beantragten Verlängerungszeitraum sollen die Arbeiten auf ähnlich strukturierte Mn-Oberflächenlegierungen mit Kobalt, Eisen und Nickel ausgedehnt werden, wobei einkristalline Substrate dieser Metalle in fcc-Struktur als epitaktische Dünnschichten auf Cu(001) präpariert werden. Wie im MnCu-System bildet Mangan auch hier c(2x2) Überstrukturen auf den fcc(001)-Oberflächen. Unterschiedliche Kopplungen der Manganspinmomente zu diesen Materialien sind zu erwarten bzw. bereits von anderen Arbeitsgruppen beobachtet worden. Wichtig sind jetzt vor allem Bandstrukturuntersuchungen an diesen Systemen, die im vorliegenden Projekt mittels Photoemission (PE) durchgeführt werden sollen. Unterstützt werden diese Untersuchungen durch begleitende Schicht-KKR-Rechnungen im Rahmen des neu bewilligten Projektes La 655/7-1. Im weiteren sollen magnetische Untersuchungen an den Schichten mittels des magneto-optischen Kerr-Effektes (MOKE) durchgeführt werden, wofür im Rahmen des Projektes eine entsprechende Apparatur aufgebaut werden soll.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen