Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm
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AM: Magnetismus
AM 8: Magnetische Phasenübergänge in drei- und niederdimensionalen Strukturen
AM 8.1: Vortrag
Montag, 27. März 2000, 15:45–16:00, H22
Magnetischer Phasenübergang von Fe auf GaAs(001)-(4×2) — •F. Bensch1, G. Garreau1, R. Moosbühler1, E. Beaurepaire2 und G. Bayreuther1 — 1Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, Universität Regensburg, 93040 Regensburg — 2CNRS, IPCMS-GEMM, 23 rue du Loess, 67037 Strasbourg, France
Frühere Untersuchungen von epitaktischem Fe auf GaAs(001) zeigten ferromagnetisches Verhalten bei Raumtemperatur ab einer nominellen Schichtdicke dFe von ca. 4,8 Monolagen (ML). Für geringere Dicken wurde superparamagnetisches bzw. nichtmagnetisches Verhalten vermutet [1]. Es wurden jedoch keine Messungen bei tiefen Temperaturen durchgeführt. Gegenstand der vorliegenden Arbeit sind Fe-Lagen mit nominellen Dicken zwischen 0,5 und 3,5 ML, gewachsen bei 300 K auf (4×2)-rekonstruiertem GaAs(001). Sie wurden zum Schutz vor Korrosion abgedeckt mit 20 ML Au. An Proben mit dFe> 2,8 ML beobachtet man bei dc- und ac-MOKE-Messungen als Funktion der Temperatur einen sehr scharfen magnetischen Phasenübergang. Bei 2,8 ML hat man eine Curietemperatur TC von 145 K. Mit einer Zunahme der Schichtdicke um je 0,1 ML erhöht sich TC um ca. 20 K. Die Halbwertsbreite der Suszeptibilitäts-Peaks bei TC beträgt nur ca. 1 K. Im STM erkennt man für dFe < 2,0 ML Reihen von isolierten Fe-Inseln mit einer Periodizität von vier [110]-Atomabständen des GaAs. Ab dFe≈ 2,0 ML wachsen die Inseln bei weiterer Fe-Deposition zu einem Netzwerk zusammen. Der Anstieg von TC mit der nominellen Fe-Bedeckung wird mit einem Perkolationsphänomen in Verbindung gebracht. [1] Y.B. Xu et al., Phys. Rev. B 58 (1998) 890