Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

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Struktur und Wachstum ultradünner 3d-Metalloxidschichten

Für die elektronischen und magnetischen Eigenschaften von Übergangsmetalloxiden, wie sie in Tunnel-agnetwiderstands-(TMR)- Bauelementen z.B. in Festplatten-Leseköpfen zum technologischen Einsatz kommen, sind die strukturellen und elektronischen Eigenschaften der Metall/Oxidgrenzflächen von zentraler Rolle. In diesem Projekt werden die geometrische und elektronische Struktur ultradünner 3d-Übergangs-metalloxide mit Rastertunnelmikroskopie (STM) und -spektroskopie (STS) untersucht. Durch die Kombination von STM und STS soll Wachstum, resultierende Morphologie und elektronische Struktur von Nickel-, Kobalt-, Mangan- und Eisenoxiden auf Metalleinkristalloberflächen bestimmt werden. Gegenüber bisherigen Untersuchungen an NiO- und CoO-Filmen, die das Potential von STM und STS zu Charakterisierung und Optimierung des Wachstumsverhalten gezeigt haben, werden nun auch komplexere Schichten, die sich durch mögliche Existenz verschiedener Oxidphasen (z.B. MnO, Mn3O4, Mn2O3 oder MnO2) auszeichnen, untersucht. Die höheren spektroskopischen Anforderungen werden durch Optimierung der STS mittels Lock-in-Technik erreicht. Der Einfluss von Metalloxid-Substrat-Bindung und von Gitterfehlanpassung auf das Wachstumsverhalten wird für verschiedene Substrate untersucht. Über die Verwendung von antiferromagnetischen (Cr oder Cr-bedampftes W) Tunnelspitzen in Verbindung mit STS können die magnetischen Eigenschaften der Metalloxidschichten ortsaufgelöst zugänglich werden.

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