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Objekt-Metadaten
| Magnetische Eigenschaften von Ni- und Fe-Clustern auf Isolatoroberflächen - eine FMR-Studie - Mozaffari-Afshar, Mohsen |
| Haupttitel | Magnetische Eigenschaften von Ni- und Fe-Clustern auf Isolatoroberflächen - eine FMR-Studie - |
| Titelvariante | Magnetic properties of Ni- and Fe-clusters on insulating surfaces - an FMR study |
| Autor | Mozaffari-Afshar, Mohsen
Geburtsort: Mashhad (Iran) |
| Gutachter | Prof. Dr. Hans-Joachim Freund |
| weitere Gutachter | Prof. Dr. Klaus Baberschke |
| Freie Schlagwörter | fmr, cluster, superparamagnetism, sapphire, ni, fe |
| DDC | 530 Physik |
| Zusammenfassung | Die magnetischen Eigenschaften der Ni- und Fe-Cluster auf Saphir und die Korrelation mit deren geometrischen Strukturen sind der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit. Um diesen Zusammenhang herzustellen, wurde neben den magnetischen Eigenschaften, die mit Hilfe von ferromagnetischen Resonanz-Experimenten untersucht wurden, auch die geometrische Struktur der Deponate mit Hilfe von AFM-Messungen unter UHV-Bedingung und ex-situ SEM-Messungen für Ni-Proben untersucht. Im System Ni auf Al2O3(11-20) findet man oberhalb einer bestimmten Schichtdicke ein schmales ferromagnetisches Resonanzsignal. Die Analyse der Linienbreite zeigt, daß es sich dabei um einen magnetisch gut geordneten, zweidimensionalen Film handelt. Dieser Film ist durch eine große uniaxiale out-of-plane-Anisotropie charakterisiert, wobei die leichte Achse der Magnetisierung in der Filmebene liegt. Als Ursache für die starke Anisotropie kann eine substratinduzierte Anisotropie aufgrund der Gitterfehlanpassung zwischen Ni und der Substrat-Oberfläche genannt werden. Das Tempern führt zum Aufbrechen des Films und zur Bildung von großen Clustern in der Größenordnung von 50 bis 100 nm. Die Cluster-Bildung führt zu einer Zunahme der FMR-Linienbreite, die als Einfluß der Cluster verschiedener Größe und Form verstanden wird. Zusätzlich wird eine Abnahme des gemessenen effektiven Anisotropiefeldes beobachtet. Kühlt man die Probe ab, so wird eine Reorientierung der Magnetisierung von einer parallelen zu einer senkrechten Ausrichtung zur Substratebene beobachtet. Dieser Spin-Reorientierungsübergang läßt sich durch eine Konkurrenz zwischen der Form-Anisotropie und der magnetokristallinen Anisotropie erklären. Neben etwas dickeren Filmen und großen Clustern wurden auch kleine Cluster im Bereich einiger weniger Å nomineller Schichtdicke untersucht. Die AFM-Messungen von Ni auf der rekonstruierten Al2O3(0001)-Oberfläche zeigen ein dreidimensionales Wachstum. Nach dem Tempern findet man eine Zunahme der FMR-Intensität. Diese hat zwei Gründe: Der eine ist die Koaleszenz der Teilchen. Die kleinen Partikel, die aufgrund ihres ausgeprägten, superparamagnetischen Charakters wenig zur Signalintensität beitragen, existieren nach dem Tempern nicht mehr in der Häufigkeit, sondern sind mit größeren Teilchen verschmolzen, die einen stärkeren ferromagnetischen Charakter erhalten. Der andere Grund ist die Kristallisation der Teilchen: Die Atome nehmen ihre Gitterplätze ein. Das hat zur Folge, daß die atomaren magnetischen Momente eines Teilchens effektiver aneinander gekoppelt sind und damit das magnetische Moment des Teilchens steigt. Diese Interpretation läßt sich in einem direkten Vergleich mit den morphologischen Ergebnissen aus den AFM-Messungen für Ni bestätigen. Die Temperaturabhängigkeit des magnetischen Moments eines Ensembles der Ni-Teilchen auf einer Saphir-Oberfläche weist ein Curie-artiges Verhalten auf, wobei die Curie-Temperatur der Teilchen von der Teilchengröße abhängt. Die Curie-Temperatur der Ni-Teilchen ist deutlich niedriger als die im Volumen und höher als die der Ni-Filme vergleichbarer Schichtdicke, was aufgrund der mittleren Koordinationszahl in den jeweiligen Systemen verstanden werden kann. Die Temperaturabhängigkeit des magnetischen Moments eines Ensembles kleiner Fe-Teilchen auf der Al2O3(0001)-Oberfläche zeigt im Gegensatz zu Ni ein Langevin-artiges Verhalten, das sich anhand eines Modells thermisch aktivierter Fluktuation des magnetischen Moments (superparamagnetischer Effekt) erklären läßt. |
| Dokumente |
FUDISS_derivate_000000000610
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| Fachbereich/Einrichtung | FB Physik |
| Erscheinungsjahr | 2002 |
| Dokumententyp/-Sammlungen | Dissertation |
| Medientyp/Format | Text |
| Sprache | Deutsch |
| Rechte | Nutzungsbedingungen |
| Tag der Disputation | 11.02.2002 |
| Erstellt am | 20.02.2002 - 00:00:00 |
| Letzte Änderung | 19.02.2010 - 13:03:24 |
| Alte Darwin URL | http://www.diss.fu-berlin.de/2002/22/ |
| Statische URL | http://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000000610 |
| URN | urn:nbn:de:kobv:188-2002000225 |
| Zugriffsstatistik | |








