Fachbereich 11 - Physik
Physikalisches Institut
Festkörperphysik: Oberflächenmagnetismus (Prof. M. Donath)

Magnetismus in niedrigdimensionalen Systemen

Ziel der Untersuchungen ist es, die Korrelation zwischen geometrischer Anordnung der Atome, spinabhängiger elektronischer Struktur und magnetischer Ordnung zu verstehen. Hierfür steht eine Vielzahl von modernen experimentellen Methoden zur Verfügung.
Die geometrische Anordnung wird entweder direkt (Rastertunnelmikroskopie) oder ihre Periodizität im Beugungsgild (Beugung langsamer Elektronen) bestimmt. Zur Messung der elektronischen Struktur werden hochauflösende Elektronen-Spektroskopien verwendet, bei denen entweder Elektronen mit definierter Spinorientierung als Sonde benutzt werden (Inverse Photoemission, Auftrittspotential-Spektroskpie) oder die Spinrichtung emittierter Elektronen als Informationsträger über magnetische und damit spinabhängige Festkörpereigenschaften dient (Photoemission). Zur Analyse der magnetischen Ordnung kommen optische Methoden (magneto-optischer Kerr-Effekt) oder die Emission von spinpolarisierten Sekundärelektronen zum Einsatz. Untersucht werden ultradünne Schichten und ihre Grenzflächen, die magnetische Kopplung zwischen magnetischen Schichten und in anderen Nanostrukturen. Bei mehrkomponentigen Schichtsystemen werden Methoden eingesetzt, die zwischen den einzelnen Komponenten unterscheiden können. Ein neues Arbeitsgebiet bilden zeitaufgelöste Untersuchungen zu elementaren Prozessen der Spindynamik, um ein grundlegendes Verständnis für den Ablauf schneller Magnetisierungsprozesse zu entwickeln.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, Alexander von Humboldt-Stiftung, Bundesminister für Bildung, Forschung und Technologie

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. M. Donath (Leiter), apl. Prof. Dr. J. Braun, Dr. habil. N. Kulikov, Dr. H. Fehmer, Dr. G. Rangelov, Dr. L. Wiedmann, Dr. D.H. Yu, Dipl.-Phys. H. Kolev, Dipl.-Phys. M. Pickel, Dipl.-Phys. V. Renken, cand. phys. T. Allmers, cand. phys. M. Budke

Veröffentlichungen:

M. Potthoff, T. Wegner, W. Nolting, T. Schlathölter, M. Vonbank, K. Ertl, J. Braun, and M. Donath, Electron-correlation effects in appearance-potential spectra of Ni, Physical Review B 63, 165118 (2001).

C. Math, J. Braun, and M. Donath, Unoccupied spin-split surface state on Co(0001): experiment and theory, Surface Science 482-485, 556 (2001).

G. H. Fecher, J. Morais, J. Liesegang, J. Braun, N. A. Cherepkov, A. Oelsner, M. Günther, M. Schicketanz, and G. Schönhense, Spin polarization and dichroism in ARUPS from thin rare earth films, J. Elect. Spec. Rel. Phenom. 114-116, 1171 (2001).

F. Pforte, R. Matzdorf, G. Meister, A. Goldmann, J. Braun, A. Postnikov, and G. Borstel, Momentum matrix elements for angle-resolved photoemission from Cu(110) (2x1)O: comparison of experimental data with results from one-step calculations, Physical Review B 63, 165405 (2001).

J. Braun, New developments in UPS and XPS from ferromagnetic materials, in: Band-Ferromagnetism: Ground-State and Finite-Temperature Phenomena, ed. by Baberschke, M. Donath, and W. Nolting, Lecture Notes in Physics 580 (Springer, 2001) p. 341.

M. Donath, Surface electronic structure of band ferromagnets, in: Band-Ferromagnetism: Ground-State and Finite-Temperature Phenomena, ed. by K. Baberschke, M. Donath, and W. Nolting, Lecture Notes in Physics 580 (Springer, 2001), p. 267.

K. Baberschke, M. Donath, and W. Nolting (Eds.), Band-Ferromagnetism: Ground-State and Finite-Temperature Phenomena Lecture Notes in Physics 580 (Springer, 2001).

K. Berge, A. Gerlach, G. Meister, A. Goldmann, and J. Braun, Inelastic inverse lifetimes of medium-energy electrons: Photoemission analysis of s,p-band direct transitions at Cu(100) and Cu(110), Surface Science 498, 1 (2002).

G. H. Fecher, J. Braun, A. Oelsner, Ch. Ostertag, and G. Schönhense, Dichroism in angular resolved photoemission from Pt(111), Surface Review and Letters 9, 883 (2002).

J. Braun, C. Math, A. Postnikov, and M. Donath, Surface resonances versus surface states on Fe(110), Physical Review B 65, 184412 (2002).

J. Braun and M. Donath, Contest between surface resonances and surface states at 3d ferromagnets, Europhysics Letters 59, 592 (2002).