SPM System für den Einsatz bei variablen Temperaturen (VT-SPM System)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das im Rahmen dieser Förderung beschaffte kombinierte Rastertunnel- und Rasterkraftmikroskop mit dem dazugehörigen, aus Präparations- und Analysekammer bestehenden Ultrahochvakuum-System wird im Wesentlichen für die Untersuchung magnetischer Nanostrukturen sowie für das Studium von Oberflächen benutzt, die Ladungsdichtephänomene aufweisen. Zu ersteren zählen insbesondere die unten angeführten Arbeiten zur elektronischen und magnetischen Struktur von Chrom- bzw. Mangan-Inseln. Hier führte der systematische Einsatz von in-situ Präparation sowie der Korrelation struktureller, elektronsicher und magnetischer Eigenschaften, wie sie mit der Spinpolarisierten Rastertunnelmikroskopie (SP-STM) erzielt werden kann, zu einem einmaligen Einblick in die mikroskopischen Wechselwirkungsprozesse. So konnte etwa im Rahmen eines Promotionsprojektes gezeigt werden, dass die Wellenlänge der Ladungsdichtewelle in Chrom-Filmen auf W(110) eine ausgeprägte, nicht monotone Schichtdickenabhängigkeit besitzt. Überraschenderweise existiert sogar ein Schichtdickenbereich, in dem die Ladungsdichtewelle an der Oberfläche komplett unterdrückt ist. Mittels SP-STM konnten wir zeigen, dass in diesem Bereich der Oberflächenmagnetismus ebenfalls verschwindet, was möglicherweise durch einen Pinning-Mechanismus verursacht wird. Darüber wurde die Fähigkeit des Mikroskops, die Probentemperatur in einem weiten Bereich einstellen zu können, für temperaturabhängige Messungen am kürzlich intensiv untersuchten Probensystem IrTe2 für Studien der Phasenübergänge ausgenutzt. Hier konnten wir einen weiteren, bis dahin unbekannten Phasenübergang nachweisen, der im Rahmen eines Solitonen-Modells verstanden werden kann.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Hysteretic melting transition of a soliton lattice in a commensurate charge modulation. Phys. Rev. Lett. 111, 266401 (2013)
P.-J. Hsu, T. Mauerer, M. Vogt, J.J. Wang, J.S. Oh, S.-W. Cheong, M. Bode, and W. Wu
- Observation of a spindensity wave node on antiferromagnetic Cr(110) islands. Phys. Rev. B 87, 115437 (2013)
P.-J. Hsu, T. Mauerer, W. Wu, and M. Bode
- Thermal properties of a spin spiral: manganese on tungsten(110). Phys. Rev. B 91, 064402 (2015)
G. Hasselberg, R. Yanes, D. Hinzke, P. Sessi, M. Bode, L. Szunyogh, and U. Nowak
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.91.064402)
