Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm
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MA: Magnetismus
MA 20: Poster:Schichten(1-29),Spintrsp(30-45),Ex-Bias(46-63),Spindyn(64-75),Mikromat.(76-80),Cluster(81-94),Abbv.(95-99),Obflm(100-02),SpElek.(103-09),E-Theo(110-14),Mikromag.(115-16),Spin+PÜ(117-26),Mag.Mat.(127-51),Meth.(152-55),Mol.Mag(156-59),Kondo(160-65
MA 20.134: Poster
Montag, 7. März 2005, 14:00–18:00, Poster TU C
Ultraviolette Photoelektronen-Spektroskopie von Mn:TiO2 — •Ivan Jursic, Dirk Menzel und Joachim Schoenes — Institut für Halbleiterphysik und Optik, Mendelsohnstr. 3, 38106 Braunschweig
Mn:TiO2 ist ein verdünnter magnetischer Halbleiter, bei dem sogar oberhalb Raumtemperatur Ferromagnetismus beobachtet werden kann.
Das Mn:TiO2 wurde mittels Ionenimplantation von Mn+-Ionen in TiO2 hergestellt. Zum einen wurden kommerzielle, kristalline TiO2(001) Substrate in der Rutil Phase implantiert und zum anderen amorphe Schichten, die mit einer thermischen Aufdampfanlage hergestellt wurden. Dies ermöglicht die Untersuchung des Einflusses der Kristallstruktur auf den Magnetismus. Es wurden Mn-Konzentrationen von 3%, 5% und 7% hergestellt, um die Konzentrations- bzw. Abstandsabhängigkeit der Mn-Atome zu untersuchen. Um die durch die Ionenimplantation hervorgerufenen Defekte auszuheilen, wurde bei verschiedenen Temperaturen in einer Sauerstoffatmosphäre mit einem Druck von 3·10−3 mbar getempert.
SQUID-Messungen ergaben nach der Ionenimplantation ein maximales magnetisches Moment von 0,41 µB pro Mn-Atom und eine Curie-Temperatur von 650K. Die elektronische Struktur wurde mittels Ultravioletter Photoelektronen-Spektroskopie mit der He-I-Linie untersucht.
Die beobachteten Veränderungen in der elektronischen Struktur und im magnetischen Verhalten nach dem tempern deuten auf zwei Ursachen für den Ferromagnetismus; zum einen einen Austausch über die Leitungselektronen und zum anderen eine Abstandsabhängigkeit der Mn-Atome.