Gepinnte Bahnmomente in magnetischen Heterostrukturen

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Beschreibung

In der vorliegenden Arbeit werden erstmals gepinnte Bahnmomente an einer Grenzschicht spektroskopisch nachgewiesen. Es wurde eine Co/FeMn Probe mit „Exchange Bias“ als Modellsystem mit hoher Symmetriebrechung verwendet. Um die vergrabene Grenzschicht artefaktfrei spektroskopisch zu untersuchen, wurde die Methode des XMCD (engl.: „X-Ray Magnetic Circular Dichroism“) weiterentwickelt. Die gepinnten Momente im Antiferromagneten besitzen nahezu ausschließlich Bahnmoment-Charakter. Dies wird durch ein atomar lokales „aufziehen“ einer „Spin-Bahn-Kopplungs-Feder“ erklärt. Über ein derartiges Verhalten wurde bisher nicht berichtet und es wurde somit auch in keinem theoretischen Modell vorausgesagt. Dieser Effekt sollte nicht nur bei Exchange-Bias Systemen, wie hier gezeigt, sondern auch in anderen, z.B. hartmagnetischen Systemen eine wichtige Rolle bzgl. der magnetokristallinen Anisotropieenergie spielen. Mit dem so verstandenen Probensystem trägt das daraus resultierende neue Modell zum besseren Verständnis der Verteilung der magnetischen Momente, und speziell der Bahnmomente, im Exchange Bias System bei.