Transiente Hyperfeinfelder in Ferromagneten für schnell bewegte Ionen; Erzeugung und Nachweis des Ioneninduzierten Thermal Spike

• Antragsteller: Professor Dr. Karl-Heinz Speidel
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5344772

Der Ioneninduzierte Thermal Spike entsteht in Materie primär durch elektronische Anregung und Ionisation der Materieatome aus dem Energieverlust schneller Ionen, wobei die so deponierte Energie durch Elektron-Phonon Kopplung an die Gitteratome übertragen wird. Dabei kommt es zu einer Erhitzung der Materie, die zunächst auf die Ionenspur lokalisiert ist, dann aber schnell in radialer Richtung bezüglich der Ionenspur zu einer Abkühlung führt. Falls die Temperatur über der Schmelztemperatur des Festkörpers liegt, kommt es sogar zu einer Verflüssigung, die im schnellen Abkühlvorgang i.a. zu einer Rekristallisation führt. In ferrromagnetischen Materialien erfolgt bei Überschreiten der Curietemperatur ein Phasenübergang aus der ferromagnetischen in die paramagnetische Phase. In der ferromagnetischen Phase beobachtet man das Phänomen der Transienten Magnetfelder, die als Hyperfeinfelder am Kernort der bewegten Ionen über die Wechselwirkung mit einem magnetischen Kern-Dipolmoment mit der Methode der gestörten Gamma-Winkelkorrelationen der Messung zugänglich sind. Diese Magnetfelder haben KTesla Stärken und sind proportional zur Magnetisierung. Dies bedeutet, daß die Transienten Felder zur Thermometrie des Thermal Spike verwendet werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen