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JUEL-3742
Olligs, Dominik
Der Einfluß der Grenzflächenrauhigkeit auf den Riesenmagnetowiderstandseffekt in epitaktischen Fe/Cr/Fe-Schichten
76 S., 2000

Im Rahmen dieser Arbeit werden epitaktische Dreifachschichten aus Eisen und Chrom mittels Molekularstrahl-epitaxie hergestellt. Durch die Wahl von (001)-orientiertem Gold und Silber als Unterlage sind sehr gute Voraussetzungen für einkristallines Wachstum gegeben.

Während des Wachstums der Schichten können durch die oszillierende Intensität im Beugungsbild hochenergetischer Elektronen (RHEED) einzelne deponierte Atomlagen abgezählt werden. Diese Möglichkeit wird ausgenutzt, um den Abschluß einer Schicht gezielt bei ganz oder halb gefüllten obersten Atomlagen anzustreben. Dadurch werden Unterschiede in der Rauhigkeit der Grenzflächen zwischen den Schichten induziert.

Die Magnetisierungen der Eisenschichten koppeln antiferromagnetisch über die Chrom-Zwischenschicht und können in einem äußeren Magnetfeld parallel ausgerichtet werden. Die Dreifachschichten zeigen den Riesenmagnetowiderstandseffekt, eine Erniedrigung des elektrischen Widerstands bei Parallelstellung der Magnetisierungen.

Trotz der dominierenden Leitfähigkeit der unter dem eigentlichen Schichtpaket liegenden Gold- oder Silberschicht ist es möglich, den Riesenmagnetowiderstand mit Stromfluß in der Schichtebene zu messen.

Die Größe des Effekts erweist sich als abhängig von der Rauhigkeit der Grenzflächen zwischen den Eisenschichten und der Chromschicht: Wenn die Grenzflächen rauher sind, ist der Effekt gegenüber den glatteren Grenzflächen deutlich erhöht.

Die vorliegende Arbeit ist eine unter wenigen, die den Einfluß der Grenzflächen auf den Riesen-magnetowiderstandseffekt untersuchen und wohldefinierte einkristalline Proben ohne Veränderung der Grenzflächen durch zusätzlich eingebrachte andere Materialien betrachten. Weiter unterscheidet sie sich von der Mehrzahl der bisher bekannt-gewordenen Arbeiten dadurch, daß hier der einfachste Fall von zwei Eisenschichten und einer Chrom-Zwischenschicht vorliegt, im Gegensatz zu Viellagensystemen, die eine viel größere Anzahl von Grenzflächen aufweisen.


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