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Identifikation funktionsrelevanter elektronischer Zustände an inneren Grenzschichten perowskitischer Strukturen

Subject Area Experimental Condensed Matter Physics
Term from 2003 to 2010
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5470500
 
Final Report Year 2015

Final Report Abstract

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.

Publications

  • Surface photovoltage of thin organic films studied by modulated photoelectron emission, Surf. Sci. 552, 77-84 (2004)
    S. Teich, S. Grafström, L. M. Eng
    (See online at 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
    (See online at 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
    (See online at 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
    (See online at 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
    (See online at 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
    (See online at 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
    (See online at 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
    (See online at 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
    (See online at https://doi.org/10.1017/S1431927609090229)
 
 

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