Magnetische Momente massenselektierter CoPd und FePt Legierungscluster auf Ni/Cu(100) untersucht mittels XMCD

Abstract

In dieser Arbeit werden die magnetischen Bahn- und Spinmomente von kleinen deponierten Übergangsmetallclustern auf Ni/Cu(100) untersucht. Dabei werden Einflüsse von Palladium- bzw. Platinatomen auf die magnetischen Eigenschaften von Kobalt- bzw. Eisenclustern durch Herstellung massenselektierter Legierungscluster analysiert. Die magnetischen Momente werden anhand von elementspezifischen Anregungen mit zirkular polarisierter weicher Röntgenstrahlung über die Methode des XMCD extrahiert. Die deponierten Cluster bestehen aus maximal vier Atomen und zeigen eine starke Sensitivität der magnetischen Eigenschaften auf einzelne Konstituenten. Für die reinen Kobaltcluster wurde eine nicht-lineare Abhängigkeit der magnetischen Bahnmomente von der Anzahl der Atome im Cluster gefunden. Zugabe eines Palladiumatoms mit einer größeren Spin-Bahn-Kopplung im Vergleich zu den Kobaltatomen erhöht jeweils das Verhältnis von Bahn- zu Spinmomenten beim Co-Monomer und beim Co-Dimer. Bei den Eisenclustern konnte für den Monomer und den Dimer in sehr guter Übereinstimmung mit neueren theoretischen Berechnungen kein Unterschied festgestellt werden. Eine Zugabe von Platinatomen führt bei den untersuchten Eisenclustern zu einer Reduzierung des Bahnmomentes aber zu einer Vergrößerung des Spinmomentes. Weiterhin lässt der Vergleich von Eisen- und Kobaltclustern darauf schließen, dass die atomaren Größen der elementaren magnetischen Momente für die Cluster eine entscheidende Rolle spielen.

Magnetic orbital and spin moments of small deposited transition metal clusters on Ni/Cu(100) are investigated. The influence of palladium and acoordingly platinum atoms on the magnetic properties of cobalt and iron clusters are analyzed by preparing mass-selected alloy clusters. The magnetic moments are extracted using element-specific excitation with circular polarized soft x-rays via the measuring method of XMCD. The deposited clusters consists of four atoms at most and they show strong sensitivity of the magnetic properties on individual constituents. For the pure cobalt clusters a non-linear dependence of the orbital moments on the number of atoms within the cluster is found. Adding a palladium atom with a stronger spin-orbit-coupling compared to the cobalt atoms increases the ratio of the orbital to spin moments in Co monomers and Co dimers. In the case of iron clusters the results for the monomer and the dimer are in very good agreement with recent theoretical calculations and no difference of the magnetic moments is found between them. Adding of platinum atoms leads to a decrease of the orbital moments but to an enhancement of the spin moments. Furthermore a comparison between iron and cobalt clusters suggests, that the elementary quantities of the magnetic moments present in the corresponding atoms also play a decisive role for the properties of the clusters.