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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-27058
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2005/2705/


Magnetische Eigenschaften kleiner Chrom- und Gadoliniumcluster, deponiert auf magnetischen Substraten

Magnetic properties of small chromium and gadolinium clusters, deposited on magnetic substrates

Reif, Matthias

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SWD-Schlagwörter: Metallcluster , Antiferromagnetismus , Ferromagnetismus , Chrom , Gadolinium , Zirkulardichroismus , CD-Spektroskopie , Absorptionsspektroskopie
Freie Schlagwörter (Deutsch): deponierte Cluster , ultradünne Schichten , Oberflächenmagnetismus , soft-landing , XMCD
Freie Schlagwörter (Englisch): deposited , magnetic properties , spin , orbital , cluster
Basisklassifikation: 33.75 , 33.07 , 33.05 , 33.68
Institut: Physik
DDC-Sachgruppe: Physik
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Wurth, Wilfried (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 26.08.2005
Erstellungsjahr: 2005
Publikationsdatum: 09.11.2005
Kurzfassung auf Deutsch: Kleine, auf magnetischen Substraten deponierte Cluster
weisen ein komplexes magnetisches Verhalten auf. Parameter, die für
die beobachteten magnetischen Eigenschaften wesentlich sind, sind
die Clustergröße, die Cluster-Substrat-Wechselwirkung sowie der Grad
der Lokalisierung der den Magnetismus tragenden Elektronen.

In der vorliegenden Arbeit wurden auf magnetischen Fe/Cu(100) und
Ni/Cu(100) Substraten deponierte Chromcluster sowie auf Fe/Cu(100)
Substraten deponierte Gadoliniumcluster untersucht. Die magnetischen
Eigenschaften dieser Cluster wurden mit Hilfe des zirkularen
magnetischen Röntgendichroismus (XMCD) untersucht.

Deponierte Chromcluster, ein Beispiel delokalisierter
Elektronensysteme, weisen eine starke Abhängigkeit der beobachteten
magnetischen Eigenschaften von der Clustergröße sowie von der
Cluster-Substrat-Wechselwirkung auf. Der Vergleich der
experimentellen Ergebnisse mit den Ergebnissen von Rechnungen lässt
auf eine nichtkollineare Kopplung der magnetischen Momente auf
atomarer Ebene schließen, welche ihre Ursache in dem Wechselspiel
zwischen antiferromagnetischer Ordnung und magnetischer Frustration
hat.

Kleine Gadolinium- und Gadoliniumoxidcluster zeigen hingegen
aufgrund der starken Lokalisierung der den Magnetismus tragenden
Elektronen von der Clustergröße und der
Cluster-Substrat-Wechselwirkung vergleichsweise unabhängige
magnetische Eigenschaften.
Kurzfassung auf Englisch: Small, on magnetic substrates deposited clusters show a
complex magnetic behavior. The intrinsic parameters of the measured
magnetic properties are the cluster size, the
cluster-substrate-interaction as well as the degree of localization
of the electrons, being responsible for the observed magnetic
properties.

In the present thesis, Chromium clusters deposited on magnetic
Fe/Cu(100) and Ni/Cu(100) substrates as well as Gadolinium and
Gadolinium oxide clusters deposited on magnetic Fe/Cu(100)
substrates have been investigated. The magnetic properties have been
determined using x-ray magnetic circular dichroism (XMCD).

Deposited Chromium clusters, which are an example for delocalized
electron systems, show a strong dependence of the observed magnetic
properties of the cluster size as well as of the
cluster-substrate-interaction. The comparison of the experimental
results with the results of calculations show that the magnetic
properties can be described by a non-collinear coupling of the local
magnetic moments. The origin of the non-collinear magnetic coupling
is related to the interplay between antiferromagnetic coupling and
magnetic frustration.

Small Gadolinium and Gadolinium oxide clusters show a different
magnetic behavior. Due to the strong localization of the electrons
carrying the magnetism, the magnetic properties of these clusters
are comparably independent of the cluster size and the
cluster-substrate-interaction.

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