Epitaxie und magnetische in-plane-Anisotropie dünner Fe(001)-Schichten auf Au(001) und GaAs(001):
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
UND
ZIELSETZUNG
1
2
KRISTALLOBERFLAECHEN
UND
EPITAKTISCHES
WACHSTUM
4
2.1
KRISTALLOBERFLAECHEN
.
4
2.1.1
DIE
IDEALE
OBERFLAECHE
.
4
2.1.2
UEBERSTRUKTUREN
.
5
2.2
EPITAKTISCHES
WACHSTUM
DUENNER
SCHICHTEN
.
6
2.2.1
VORAUSSETZUNGEN
FUER
EPITAKTISCHES
WACHSTUM
.
6
2.2.2
WACHSTUMSMODI
.
7
2.2.3
OBERFLAECHENSEGREGATION
UND
SURFACTANTS
.
11
3
MAGNETISCHE
ANISOTROPIE
IN
EPITAKTISCHEN
DUENNEN
SCHICHTEN
13
3.1
URSACHEN
DER
MAGNETISCHEN
ANISOTROPIE
.
13
3.2
PHAENOMENOLOGISCHE
BESCHREIBUNG
.
14
3.2.1
FORMANISOTROPIE
.
15
3.2.2
KRISTALLANISOTROPIE
.
16
3.2.3
SPANNUNGSINDUZIERTE
ANISOTROPIE
UND
MAGNETOSTRIKTION
.
17
3.2.4
GRENZFLAECHENANISOTROPIEN
.
18
3.2.5
STUFENANISOTROPIEN
.
21
3.3
QUANTITATIVE
BERECHNUNG
DER
MAGNETISCHEN
ANISOTROPIE
.
22
3.4
DIE
NDELSCHE
THEORIE
DER
MAGNETISCHEN
ANISOTROPIE
.
27
3.4.1
MAGNETISCHE
ANISOTROPIE
ALS
FOLGE
EINER
WECHSELWIRKUNG
ZWISCHEN
ATOMPAAREN
.
28
3.4.2
NDELS
ERGEBNISSE
FUER
DAS
BCC-GITTER
.
29
3.4.3
ERWEITERUNG
AUF
BEITRAEGE
UEBERNAECHSTER
NACHBARN
.
31
3.4.4
VERKNUEPFUNG
DER
NDELSCHEN
PARAMETER
MIT
EXPERIMENTELL
BESTIMMTEN
ANISOTROPIEKONSTANTEN
.
34
3.4.5
GRENZEN
DER
NDELSCHEN
THEORIE
.
37
3.5
BESTIMMUNG
VON
ANISOTROPIEKONSTANTEN
AUS
MAGNETISIERUNGSKURVEN
.
39
3.5.1
FLAECHENAUSWERTUNG
.
40
3.5.2
ANALYTISCHE
BERECHNUNG
VON
MAGNETISIERUNGSKURVEN
.
41
3.5.3
BESTIMMUNG
VON
ANISOTROPIEKONSTANTEN
AUS
"
GESTUFTEN
"
MAGNETISIERUNGSKURVEN
.
45
3.5.4
DIE
BIAS-FELD-METHODE
.
49
4
EXPERIMENTELLE
METHODEN
55
4.1
PROBENHERSTELLUNG
.
55
4.1.1
MBE-SYSTEM
.
55
4.1.2
PRAEPARATIONSBEDINGUNGEN
.
59
4.1.3
SCHICHTDICKENKONTROLLE
.
59
4.1.4
HERSTELLUNG
GESTUFTER
KEILPROBEN
.
62
4.2
IN-SITU-CHARAKTERISIERUNG
DER
OBERFLAECHENSTRUKTUR
.
64
4.2.1
PRINZIP
DER
ELEKTRONENBEUGUNG
AN
KRISTALLOBERFLAECHEN
.
64
4.2.2
LOW
ENERGY
ELECTRON
DIFFRACTION
(LEED)
.
69
4.2.3
REFLECTION
HIGH
ENERGY
ELECTRON
DIFFRACTION
(RHEED)
.
70
4.2.4
AUGER-ELEKTRONEN-SPEKTROSKOPIE
(AES)
.
74
4.2.5
RASTERTUNNELMIKROSKOPIE
(STM)
.
76
4.3
MAGNETISCHE
CHARAKTERISIERUNG
MIT
DEM
MAGNETOOPTISCHEN
KERR-EFFEKT
(MOKE)
.
78
5
EPITAKTISCHE
FE(001)-SCHICHTEN
AUF
AU(001)
83
5.1
DIE
AU(001)-OBERFLAECHE
.
83
5.2
HERSTELLUNG
VON
AU(001)-PUFFERSCHICHTEN
.
85
5.2.1
AU-PUFFERSCHICHTEN
AUF
MGOFOOL)
.
86
5.2.2
AU-PUFFERSCHICHTEN
AUF
GAAS(OOL)
.
88
5.3
EPITAKTISCHES
WACHSTUM
VON
FE
AUF
AU(001)
.
92
5.3.1
ERGEBNISSE
FRUEHERER
UNTERSUCHUNGEN
.
93
5.3.2
EIGENE
ERGEBNISSE
ZUM
EPITAKTISCHEN
WACHSTUM
VON
FE/AU(001)
.
98
5.3.3
ABDECKSCHICHTEN
AUS
GOLD
.
105
5.4
ERGEBNISSE
ZUR
MAGNETISCHEN
ANISOTROPIE
.
105
5.4.1
MAGNETISIERUNG
ULTRADUENNER
AU/FE/AU-SCHICHTEN
.
105
5.4.2
ANISOTROPIE
BEZUEGLICH
DER
SCHICHTNORMALE
.
109
5.4.3
ERGEBNISSE
VORANGEGANGENER
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
MAGNETISCHEN
IN-PLANE-ANISOTROPIE
(AGM-MESSUNGEN)
.
109
5.4.4
IN-PLANE-ANISOTROPIE
AUS
MOKE-MESSUNGEN
AN
KEILPROBEN
.
112
5.4.5
ERGEBNISSE
.
120
5.5
DISKUSSION
.
126
5.5.1
BIAXIALE
BEITRAEGE
ZUR
MAGNETISCHEN
IN-PLANE-ANISOTROPIE
.
126
5.5.2
UNIAXIALE
BEITRAEGE
ZUR
MAGNETISCHEN
IN-PLANE-ANISOTROPIE
.
131
6
EPITAKTISCHE
FE(001)-SCHICHTEN
AUF
GAAS(OOL)
143
6.1
DIE
GAAS(001)-OBERFLAECHE
.
144
6.1.1
SCHNITT
DURCH
DAS
KRISTALLGITTER
.
144
6.1.2
REKONSTRUKTIONEN
DER
GAAS(001)-OBERFLAECHE
.
145
6.2
SUBSTRATPRAEPARATION
.
148
6.2.1
EX-SITU-VORBEHANDLUNG
.
148
6.2.2
IN-SITU-VORBEHANDLUNG
.
149
6.3
EPITAKTISCHES
WACHSTUM
VON
FE
AUF
GAAS(001)
.
,155
6.3.1
ERGEBNISSE
FRUEHERER
UNTERSUCHUNGEN
.
155
6.3.2
EIGENE
ERGEBNISSE
ZUR
EPITAXIE
VON
FE
AUF
GAASFOOL)
.
159
6.4
ERGEBNISSE
ZUR
MAGNETISCHEN
IN-PLANE-ANISOTROPIE
.
165
6.4.1
MAGNETISIERUNG
DER
FE-SCHICHTEN
.
165
6.4.2
ERGEBNISSE
VORANGEGANGENER
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
MAGNETISCHEN
IN-PLANE-ANISOTROPIE
.
169
6.4.3
MAGNETISCHE
IN-PLANE-ANISOTROPIE
AUS
MOKE-MESSUNGEN
.171
6.4.4
ERGEBNISSE
.
175
6.5
DISKUSSION
.
179
6.5.1
BIAXIALE
BEITRAEGE
ZUR
MAGNETISCHEN
IN-PLANE-ANISOTROPIE
.
179
6.5.2
DER
UNIAXIALE
BEITRAG
ZUR
MAGNETISCHEN
IN-PLANE-ANISOTROPIE
.
183
7
ZUSAMMENFASSUNG
190
ANHANG
195
A.
ANISOTROPIEKONSTANTEN
AUS
GESTUFTEN
MAGNETISIERUNGSKURVEN
.
195
B.
SIMULATION
VON
MAGNETISIERUNGSKURVEN
-
MLOOP
.
198
C.
UMRECHNUNG
MAGNETISCHER
GROESSEN
VOM
CGS
INS
SL-SYSTEM
.
200
LITERATURVERZEICHNIS
201 |
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