Identifikation funktionsrelevanter elektronischer Zustände an inneren Grenzschichten perowskitischer Strukturen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Ziele dieses Teilprojektes bestanden (1) in der Analyse elektronischer Defektzustände an inneren Perowskitgrenzflächen mittels photonengestützter integraler und nanoskaliger Spektroskopiemethoden und (2) in der rastersondenmikroskopischen simultanen Visualisierung ferromagnetischer und ferroelektrischer Domänen in einphasigen Multiferroika. Im Rahmen von Thema (1) wurden Grenzflächen verschieden dotierter Lanthanmanganatfilme zum SrTiO3-Substrat mittels Oberflächenphotospannungsspektroskopie untersucht und die Defektzustandsverteilung, die, wie im vorliegenden Projekt analysiert wurde, vom Substrat und nicht vom Film dominiert wird, innerhalb der SrTiO3-Bandlücke ermittelt. Darüber hinaus wurde ein leitfähiger elektronendotierter Zustand unter photonischer Anregung in reduzierten Cedotierten Lanthanmanganatfilmen gefunden und charakterisiert. Die beobachtete Photoleitfähigkeit beträgt bis zu 7 Größenordnungen und ist daher mit dem kolossalen Magnetwiderstandseffekt (CMR) vergleichbar. Im Rahmen von Thema (2) wurde die entkoppelte Visualisierung ferromagnetischer und ferroelektrischer Domänen durch simultane Anwendung von magnetischer und Kelvin- Kraftmikroskopie (MFM und KPFM) einerseits und Piezoresponse Force Microscopy (PFM) andererseits in einphasigen multiferroischen BiFeO3- und BiCrO3Dünnschichten erreicht. Die Arbeit wurde begleitet von theoretischen und experimentellen Untersuchungen zur quantitativen Auswertung der magnetischen Rasterkraftmikroskopie.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Surface photovoltage of thin organic films studied by modulated photoelectron emission, Surf. Sci. 552, 77-84 (2004)
S. Teich, S. Grafström, L. M. Eng
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.susc.2004.01.007) - The relationship between EELS white-line characteristics and manganese oxidation states, 13th European Microscopy Congress, EMC, University of Antwerp/ Belgien, 22.-27.8.04, in: Proceedings, D. Schryvers and J.-P. Timmermans (eds.); Vol. 1, Instrumentation and Methodology, 291-292 (2004)
T. Riedl, T. Gemming, K. Wetzig
- FM demodulated Kelvin probe force microscopy for surface photovoltage tracking, Nanotechnology 16, S1-S6 (2005)
C. Loppacher, U. Zerweck, S. Teich, E. Beyreuther, T. Otto, S. Grafström, L.M. Eng
(Siehe online unter https://doi.org/10.1088/0957-4484/16/3/001) - Piezoelectrically induced resistance modulations in La0.7Sr0.3MnO3 / Pb(Zr,Ti)O3 field effect devices, Appl. Phys. Lett. 87, 162512 (2005)
C. Thiele, K. Dörr, L. Schultz, E. Beyreuther,W.-M. Lin
(Siehe online unter https://doi.org/10.1063/1.2108129) - “Comparison of Mn valence-sensitive ELNES quantities for La1-xSrxMnO3”, 16th International Microscopy Congress, Sapporo/ Japan, 3.-8.9.06, in: Proceedings, 840 (2006)
T. Riedl, T. Gemming, K. Wetzig
- “Extraction of EELS white-line intensities of manganese compounds: methods, accuracy, and valence sensitivity”, Ultramicroscopy 106, 284-291 (2006).
T. Riedl, T. Gemming, K. Wetzig
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2005.09.002) - “Surface Photovoltage Spectroscopy for the Investigation of Perovskite Oxide Interfaces”, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 902E, 902-T07- 05/1-11 (2006)
E. Beyreuther, S. Grafström, L.M. Eng, C. Thiele, K. Dörr
(Siehe online unter https://doi.org/10.1557/PROC-0902-T07-05) - “XPS investigation of Mn valence in lanthanum manganite thin films under variation of oxygen content”, Phys. Rev. B 73, 155425/1-9 (2006)
E. Beyreuther, S. Grafström, L.M. Eng, C. Thiele, K. Dörr
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.155425) - “Determination of manganese valency in La1-xSrxMnO3 using ELNES in the (S)TEM”, Micron 38, 224-230 (2007)
T. Riedl, T. Gemming, W. Gruner, J. Acker, K. Wetzig
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.micron.2006.06.017) - “Large photoconductivity and light-induced recovery of the insulator-metal transition in ultrathin La0.7Ce0.3MnO3-d films“, Phys. Rev. B 80, 075106/1-6 (2009)
E. Beyreuther, A. Thiessen, S. Grafström, L. M. Eng, M. C. Dekker, K. Dörr
(Siehe online unter https://doi.org/10.1103/PhysRevB.80.075106) - “Mn valency at La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3(001) thin film interfaces”, Microscopy and Microanalysis 15, 213-221 (2009)
T. Riedl, T. Gemming, K. Dörr, M. Luysberg, K. Wetzig
(Siehe online unter https://doi.org/10.1017/S1431927609090229)
