Dokument: Magnetische und strukturelle Untersuchungen an eisenhaltigen dünnen Schichten mittels Röntgenphotoemission

Titel:	Magnetische und strukturelle Untersuchungen an eisenhaltigen dünnen Schichten mittels Röntgenphotoemission
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3174
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20050725-001174-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Meinert, Helmut [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 5,06 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Kisker, Erhard [Gutachter] Prof. Dr. Heinzel, Thomas [Gutachter]
Stichwörter:	Eisen, Nickel, Legierung, dünne Schichten, Magnetismus, Photoemission, XPS, Dichroismus, MLDAD
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik
Beschreibung:	Wesentliches Untersuchungsgebiet dieser Arbeit ist das magnetische Verhalten von Eisen-Nickel-Legierungen. Dieses Legierungssystem ist durch Auftreten des Invar-Effektes gekennzeichnet. Volumenmaterial durchläuft in Abhängigkeit von der Zusammensetzung einen strukturellen und einen magnetischen Phasenübergang. Es wurde eine Konzentrationsreihe von FexNi100-x/Cu(001)-Schichten mit 30ML Dicke untersucht. Die Probenzusammensetzung wurde durch quantitative Auswertung der Fe- und Ni-2p-Spektren bestimmt, die strukturelle Untersuchung der Proben erfolgte mittels Photoelektronenbeugung. Die Schichten haben fcc-Struktur, der strukturelle Phasenübergang ist demnach unterdrückt. Die magnetische Analyse beruht auf dem magnetischen Lineardichroismus in der Winkelverteilung der Photoelektronen (MLDAD). Da einige Theorien für das fcc-FeNi-System bei 0K einen magnetischen Phasenübergang erster Ordnung vorhersagten, wurden Messungen bei Raumtemperatur (300K) mit Messungen bei Tieftemperatur (ca. 44K) verglichen. Der Zusammenbruch der Magnetisierung beim Schichtsystem erfolgt bei höherer Eisenkonzentration als beim Volumenmaterial. Hierfür ist die Stabilisierung der Gitterstruktur durch das Substrat entscheidend. Der bei 44K steilere Zusammenbruch der Gesamtmagnetisierung deutet auf den teils vorhergesagten Übergang erster Ordnung hin, ein tatsächlich spontaner Zusammenbruch bei einer bestimmten Eisenkonzentration ist allerdings in den Messdaten nicht zu erkennen. Die Multiplettaufspaltung des Fe-2p3/2-Niveaus zeigt eine deutliche Abhängigkeit von der Probenzusammensetzung. Während der MLDAD richtungssensitiv ist, hängt die Multiplettaufspaltung von den lokalen magnetischen Momenten ab, unabhängig von deren Ausrichtung. Der Zusammenbruch der Magnetisierung bei steigendem Fe-Gehalt ist beim fcc-FeNi-System demnach auch mit einer Veränderung der lokalen Momente verbunden und nicht nur ein Ordnungs-Unordnungs-Übergang. Weitere Untersuchungen betrafen den Einfluss des Einstrahlwinkels auf die durch Photoelektronenbeugung entstehenden emissionswinkelabhängigen Strukturen des Dichroismus. Ein Wechsel zwischen zwei spiegelsymmetrisch angeordneten Einstrahlkonfigurationen entspricht einer Vorzeichenumkehrung, sowohl der Probenmagnetisierung, wie auch des Emissionswinkels. Messungen mit zwei Röntgenquellen in gespiegelter Konfiguration eröffnen demnach die Möglichkeit, den Dichroismus zu bestimmen, ohne die Probe ummagnetisieren oder bewegen zu müssen. Dies ist für die Untersuchung von Proben mit hoher Sättigungsmagnetisierung von Bedeutung, bei denen die benötigten Feldstärken in situ nicht erreichbar wären. Die magnetischen Eigenschaften einer gesputterten FeCuNbSiB/Si-Schicht (Finemet-Target) wurden in Hinblick auf ihre Verwendbarkeit in GMI-Magnetfeldsensoren untersucht. Gegenüber nanokristallinen Finemet-Werkstoffen, deren Ausgangsmaterial dieselbe Zusammensetzung hat, ergibt sich bei der gesputterten Schicht eine signifikant niedrigere Curie-Temperatur. Die für die Sensoranwendung gewünschten weichmagnetischen Eigenschaften zeigten sich aber auch beim untersuchten Schichtsystem.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Physik
Dokument erstellt am:	25.07.2005
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	13.07.2005
Datum der Promotion:	13.07.2005