Magnetische Eigenschaften paralleler Fe-Nanostreifen auf gestuften W/Mo-Oberflächen

• Applicant: Professor Dr. Hans-Joachim Elmers
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2001 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5312176

Magnetische Eigenschaften von Festkörpern können wesentlich beeinflusst werden, wenn die äußeren Abmessungen des Materials in einer oder mehreren Dimensionen auf wenige Nanometer eingeschränkt werden. Dabei können Quanteneffekte auftreten, die in ultradünnen Filmen und Übergittern Gegenstand intensiver Forschung sind. Als besonders erfolgreich hat sich die Präparation von Schichtsystemen mit indirekter Austauschkopplung erwiesen. Bisher ist jedoch wenig bekannt über magnetische Eigenschaften von Systemen mit lateraler Einschränkung in zwei Dimensionen, weil die Präparation schwieriger ist. Gegenstand des hier beantragten Projekts ist die Untersuchung magnetischer Phänomene in solchen quasi-eindimensionalen, lateralen Nanostrukturen. Vergleichbare Phänomene wie die indirekte Austauschkopplung sind in den um eine Dimension verringerten physikalischen Systemen ebenfalls zu erwarten. Entsprechende Nanostreifen monoatomar hoher und nur wenige Atomreihen breiter Streifen lassen sich auf gestuften Einkristalloberflächen mit parallelen Stufen präparieren. Der Step-Flow-Wachstumsmodus ermöglicht durch Variation der aufgedampften Menge eine kontinuierliche Variation von Breite bzw. Abstand der Streifen. Durch gezielte Bedeckung mit unmagnetischen Metallen, etwa Silber, Kupfer, Gold, Palladium und Mangan, sollen weitere wichtige Parameter, wie Anisotropie und Austauschkopplung, variiert werden. Präparation von Fe-Nanostreifen auf Molybdän anstelle von Wolfram führt zu einer leichten Magnetisierungsrichtung parallel zur Längsachse der Streifen, so dass die dipolare Kopplung nahezu vollständig unterdrückt wird. Zusätzliche Kopplungsmechanismen werden so besser sichtbar.

• DFG Programme: Research Grants