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Metallische dünne Filme: Struktur, Magnetismus und elektronische Eigenschaften / SFB 290

Metallic Thin Films: Structure, Magnetism and Electronic Properties

19.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Hauptziel der Forschung ist ein Verständnis des Zusammenhangs zwischen Struktur und Morphologie und den physikalischen Eigenschaften dünner metallischer Filme (elektronische Struktur, Magnetismus, Gitterschwingungen sowie Transporteigenschaften). Ultradünne, aus wenigen Monolagen bestehende Filme stehen im Mittelpunkt des Interesses. Mit den Strukturfragen verknüpft sind Probleme der Präparation und des Wachstums, z.B. was macht die mechanische und chemische Stabilität der Metallfilme aus, wie beeinflussen intrinsische Spannungen den Film, wie ist die Reaktivität der Filme sowohl gegenüber dem Substrat (Legierungsbildung) als auch gegenüber Gasen (Ad-/Absorption). Geeignete Substratwahl kann den Filmen metastabile, vom Festkörpervolumen verschiedene Strukturen aufprägen, die neuartige Eigenschaften erwarten lassen. Damit werden Fragen von technologischer Relevanz (Speichermedien) angesprochen. Grundlegende Probleme werden insbesondere bei der Bestimmung von elektronischen und magnetischen Eigenschaften studiert (z.B. magnetische Anisotropie sowie deren Ursprung, Wechselwirkung von Licht mit Magnetismus, nichtlineare optische Eigenschaften, Phasenübergänge in Systemen mit reduzierter Dimensionalität).

The main research goal is the development of an understanding between the structure and morphology of thin magnetic films on one side and their physical properties on the other (electronic structure, magnetism, lattice vibrations, transport properties). Ultrathin films consisting of only few monolayers are at the center of interest. Connected with structural properties are problems of preparation and growth of the thin films as well as questions concerning their mechanical and chemical stability: How does intrinsic stress influence the films, how is their reactivity towards the substrate (alloy formation) and against foreign gases (adsorption/absorption). Proper choice of substrates allows formation of metastable structures, which differ from the bulk structure and give rise to different physical properties. These questions are also of technological importance, for example with regard to new storage media. Basic problems are tackled especially in the fields of electronic and magnetic properties. Examples concern magnetic anisotropy and its origin, interaction of light with magnetism, nonlinear optical properties as well as phase transitions in systems of reduced dimensionality.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Karl-Heinz Rieder
Institut für Experimentalphysik der Freien Universität Berlin
Arnimallee 14 · 14195 Berlin
Tel.: (030) 838-52805 · Fax.: (030) 83851355
E-Mail: rieder@physik.fu-berlin.de

Further Information: www.physik.fu-berlin.de/~ag-rieder/SFB290/IndexSFB290.html