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Freie Universität Berlin

1. Ott, Holger. Magnetische Strukturen und Phasenübergänge in ultradünnen Filmen schwerer Lanthanidmetalle untersucht mithilfe resonanter magnetischer Röntgenbeugung.

Degree: 2004, Freie Universität Berlin

Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Schichtdickenabhängigkeit von magnetischen Strukturen und Phasenübergängen in helikal antiferromagnetischen, ultradünnen Lanthanidmetallfilmen. Mittels neuer methodischer und instrumenteller Entwicklungen im Bereich resonanter magnetischer Röntgenstreuung im weichen Röntgenbereich mit Synchrotronstrahlung, konnten magnetische Strukturen erstmals in einem Schichtdickenbereich untersucht werden, in dem sie stark von Finite-Size- und Grenzflächeneffekten beeinflusst werden. Zur Charakterisierung des Streuprozesses an den MV Absorptionskanten wurden sowohl die optischen Parameter als auch die Absolutbeträge der zirkulardichroischen und lineardichroischen Beiträge zur resonanten Streuamplitude quantitativ bestimmt. An der Ho MV Resonanz wurde eine Streuamplitude von bis zu 200 r0 gefunden, was einer resonanten Erhöhung des magnetischen Streuquerschnitts um sieben Größenordnungen entspricht und eine Vielzahl neuer Möglichkeiten zur Untersuchung dünner Filme eröffnet. Ein Vergleich der resonanten magnetischen Streuung im weichen Röntgenbereich mit magnetischer Neutronenstreuung demonstriert das enorme Potential dieser neuen Methode. Die Schichtdickenabhängigkeit der magnetischen Struktur und der Ordnungstemperatur ultradünner Ho Filmen wurde untersucht. Während sich die magnetische Struktur von Filmen mit unterschiedlichen Grenzflächen beim Übergang zu dünnen Filmen stark unterscheidet, zeigt die Ordnungstemperatur aller hier untersuchter Systeme dieselbe Schichtdickenabhängigkeit. Es konnte gezeigt werden, dass die Absenkung der magnetischen Ordnungstemperatur mit der Filmdicke sich qualitativ vom bekannten Verhalten von Ferromagneten unterscheidet. Das Verhalten kann mit einem phänomenologischen Skalengesetz beschrieben werden, welches auf der Grundlage einer Molekularfeldrechnung verstanden wird. Es stellt sich heraus, dass dieses Verhalten generell für langperiodisch antiferromagnetische Strukturen angenommen werden kann. Mittels magnetisch kritischer Streuung konnte gezeigt werden, dass diese Filme einen dimensionalen Übergang in dem Bereich zeigen, in dem die magnetische Ordnungstemperatur und die magnetische Struktur signifikant von der des Volumenkristalls abweicht. Eine weitere neue Anwendung der resonanten Streuung im weichen Röntgenbereich nutzt die deutliche Variation der mittleren freien Weglängen der Photonen an starken Absorptionskanten. Die daraus resultierende Variierbarkeit der Informationstiefe wurde ausgenutzt, um tiefenabhängige Profile der magnetischen Struktur während des Phasenübergangs erster Ordnung zwischen der ferromagnetischen und der helikal antiferromagnetischen Phase in Dy Filmen auf W(110) zu untersuchen. Die in dieser Dissertation erzielten Resultate eröffnen neue Perspektiven für die Untersuchung komplexer magnetischer Strukturen in Lanthanid-basierten Materialien und dünnen Filmen. Advisors/Committee Members: n (gender), Prof. Dr. Dr. h.c. Günter Kaindl (firstReferee), Prof. Dr. K. Horn (furtherReferee), Dr. N. Brookes, Prof. Dr. G. H. Lander, Dr. M. Sac (furtherReferee).

Subjects/Keywords: magnetic x-ray scattering; resonant scattering; thin-film magnetism; 61.10.-i; 75.40.-s; 75.70.-i; 500 Naturwissenschaften und Mathematik::530 Physik::530 Physik

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APA (6th Edition):

Ott, H. (2004). Magnetische Strukturen und Phasenübergänge in ultradünnen Filmen schwerer Lanthanidmetalle untersucht mithilfe resonanter magnetischer Röntgenbeugung. (Thesis). Freie Universität Berlin. Retrieved from http://dx.doi.org/10.17169/refubium-12910

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

Ott, Holger. “Magnetische Strukturen und Phasenübergänge in ultradünnen Filmen schwerer Lanthanidmetalle untersucht mithilfe resonanter magnetischer Röntgenbeugung.” 2004. Thesis, Freie Universität Berlin. Accessed May 11, 2021. http://dx.doi.org/10.17169/refubium-12910.

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MLA Handbook (7th Edition):

Ott, Holger. “Magnetische Strukturen und Phasenübergänge in ultradünnen Filmen schwerer Lanthanidmetalle untersucht mithilfe resonanter magnetischer Röntgenbeugung.” 2004. Web. 11 May 2021.

Vancouver:

Ott H. Magnetische Strukturen und Phasenübergänge in ultradünnen Filmen schwerer Lanthanidmetalle untersucht mithilfe resonanter magnetischer Röntgenbeugung. [Internet] [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2004. [cited 2021 May 11]. Available from: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-12910.

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Council of Science Editors:

Ott H. Magnetische Strukturen und Phasenübergänge in ultradünnen Filmen schwerer Lanthanidmetalle untersucht mithilfe resonanter magnetischer Röntgenbeugung. [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2004. Available from: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-12910

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