Magnetische Grenzflächeneffekte in Doppellagen aus V2O3 und den ferromagnetisch geordneten Übergangsmetallen

Magnetic properties of bilayers consisting of V2O3 and magnetically ordered transition metals

by Björn Sass
Doctoral thesis
Date of Examination:2004-09-24
Date of issue:2005-01-05
Advisor:Prof. Dr. Wolfgang Felsch
Referee:PD Dr. Christian Jooß
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2674

 

 

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Abstract

English

Epitaxially grown thin films of Vanadiumsesquioxide (V2O3) exhibit a metal-insulator transition around 170 K accompanied by antiferromagnetic ordering. This behaviour is well known for the bulk material. Scope of this thesis are magnetic interaction effects at interfaces of (11-20)- and (0001)-oriented V2O3 covered by iron, nickel and cobalt. These interaction effects were investigated by means of conventional magnetometry and x-ray magnetic circular dichroism. All combinations (except iron on (11-20)-oriented V2O3) show an exchange bias below the transition temperature of the oxide. This was attributed to a non magnetic monolayer of iron in contact with the oxide.
Keywords: Vanadiumsesquioxide; metall-insulator transition; antiferromagnetism; exchange bias; XMCD; interfaces

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Dünne epitaktische Schichten aus Vanadiumsesquioxid (V2O3) zeigen einen vom Volumenmaterial her bekannten Metall-Isolator Übergang unterhalb von 170 K in Kombination mit antiferromagnetischer Ordnung. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die magnetischen Grenzflächeneigenschaften von Doppellagen aus (11-20)- bzw. (0001)-orientiertem V2O3 und den magnetisch geordneten Übergangsmetallen Eisen, Kobalt und Nickel sowohl mit konventioneller Magnetometrie, als auch mit Hilfe des zirkularen magnetischen Röntgendichroismus XMCD untersucht. Mit Ausnahme von Eisen auf (11-20)-orientiertem V2O3 zeigen alle anderen Kombinationen eine Austauschanisotropieverschiebung (Exchange Bias). Dieses Ausbleiben der magnetischen Kopplung kann auf eine unmagnetische Monolage des Eisens an der Grenzfläche zum Oxid zurückgeführt werden.
Schlagwörter: Vanadiumsesquioxid; Metall-Isolator Übergang; Antiferromagnetismus; Exchange Bias; XMCD; Grenzflächen
 
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