Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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SYC: Symposium Raster-Sonden-Mikroskopie und -Spektroskopie bei tiefen Temperaturen

SYC 2: Kurzvorträge I

SYC 2.3: Vortrag

Dienstag, 24. März 1998, 12:15–12:30, H18

Temperaturabhängige Austauschaufspaltung des Oberflächenzustandes von Gd(0001) — •M. Getzlaff, M. Bode, S. Heinze, R. Pascal, and R. Wiesendanger — Universität Hamburg, Institut für Angewandte Physik, Jungiusstr. 11, D-20355 Hamburg

Gadolinium, das die höchste Curietemperatur aller Seltenerdmetalle aufweist, besitzt einen d_z²-artigen Oberflächenzustand. Dieser wird verantwortlich gemacht für eine erhöhte Oberflächen-Curietemperatur T_C^surf im Vergleich zum Volumenmaterial mit T_C^bulk = 293K. Das Temperaturverhalten der Austauschaufspaltung Δ E_ex^bulk für die 5d-Volumenelektronen läßt sich durch ein Stoner-artiges Verhalten beschreiben. Für die temperaturabhängige Austauschaufspaltung des Oberflächenzustandes Δ E_ex^surf wurde sowohl von einem reinen Stoner-Verlauf als auch von reinem spin-mixing berichtet. Diese Ergebnisse wurden gewonnen durch unterschiedliche Techniken und nicht simultan bestimmt.

Wir berichten über den temperaturabhängigen Verlauf der Bindungsenergien beider Spinzustände mittels Rastertunnelspektroskopie. Dadurch ist es möglich, Δ E_ex^surf in einer Messung, d.h. direkt, und ortsaufgelöst zu bestimmen. Δ E_ex^surf beläuft sich auf 700meV bei 20K und nimmt bis auf 400meV bei 300K ab. Oberhalb dieser Temperatur bleibt die Austauschaufspaltung konstant. Eine erhöhte Oberflächen-Curietemperatur scheint somit nicht vorhanden zu sein.