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Magnetic field effects on the local tunneling conductivity of La0.75 Ca0.25 MnO3 /MgO thin films

dc.contributor.advisorSamwer, Konrad Prof. Dr.de
dc.contributor.authorKöster, Sigrun A.de
dc.date.accessioned2013-01-31T08:05:53Zde
dc.date.available2013-01-31T08:05:53Zde
dc.date.issued2008-08-29de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F23F-2de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-3628
dc.description.abstractDie Manganate sind für ihre besonderen Eigenschaften, wie den Metal-Isolator Übergang (MIT) und den kolossalem Magnetowiderstandseffekt (CMR), bekannt. Diese Materialien zeigen ein sehr reichhaltiges Phasendiagramm, wobei die Eigenschaften der verschiedenen Phasen nicht nur von der Dotierung und der Temperatur abhängig sind, sondern auch von elektrischen und magnetischen Feldern. Die Manganate sind interessante Kandidaten für das Studium der Physik korrelierter Elektronen als auch für eventuelle technische Anwendungen. Es ist bereits bekannt, dass die Wechselwirkung der verschiedenen Freiheitsgrade (Gitter, Ladung, Spin und Orbital) eine sehr wichtige Rolle spielen. Dies wird in verschiedenen theoretischen Modellen beschrieben. Dennoch sind die Mechanismen, die für die elektronischen und magnetischen Eigenschaften verantwortlich sind noch lange nicht vollständig verstanden. Weitere experimentelle Untersuchungen sind daher unentbehrlich für das Verständnis der Manganate. Rastertunnelmikroskopie (STM) und -spektroskopie (STS) sind sehr lokale und oberflächensensitive Verfahren, um die Topografie und die lokalen elektronischen Eigenschaften einer Probe zu erfassen. In dieser Arbeit wurden Manganate mit einem metallischen und ferromagnetischen Grundzustand bei tiefen Temperaturen untersucht. Spannungsfreie dünne La3/4 Ca1/4 MnO3-Filme wurden auf MgO(100) Substraten deponiert und zeigten je nach Herstellungsparametern unterschiedliche Wachstumsmoden und Kristallsymmetrien. Die Proben wurde mittels STM und STS in Abhängigkeit der Temperatur und insbesondere von äußeren magnetischen Feldern im Bereich des MIT untersucht und bezüglich ihrer Wachstumsmoden miteinander verglichen. Die Experimente zeigen, dass sich die lokale Tunnelleitfähigkeit kontinuierlich mit der Temperatur und dem Magnetfeld ändert. Die Tunnelleitfähigkeit variiert auch lokal, allerdings sind keine einzelnen klar unterscheidbaren Phasen zu sehen und es ist kein Domänenwachstum von einzelnen Bereichen in Abhängigkeit vom Magnetfeld zu beobachten. Dies entspricht nicht der verbreiteten Theorie eines Perkolationsübergangs. Kurz gesagt, scheint also ein Perkolationsübergang mit einer isolierender und metallischer Phase nicht notwendigerweise der Ursprung des CMR zu sein.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleMagnetic field effects on the local tunneling conductivity of La0.75 Ca0.25 MnO3 /MgO thin filmsde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedMagnetfeldeffekte auf die lokale Tunnelleitfähigkeit von dünnen La0.75 Ca0.25 MnO3 /MgO Filmende
dc.contributor.refereeJooß, Christian PD Dr.de
dc.date.examination2007-10-10de
dc.subject.dnb530 Physikde
dc.subject.gokRD Physikde
dc.subject.gokRVC 860de
dc.description.abstractengManganites are known for their exceptional properties, such as the metal-insulator transition (MIT) and the colossal magnetoresistance (CMR) effect. These materials show a very rich phase diagram in which the properties of the different phases do not only depend on the doping and temperature but also on electric and magnetic fields. Manganites are interesting candidates for studying the physics of correlated electrons and are also possible candidates for technological applications. It is known that a strong interplay between lattice, charge, spin and orbital degrees of freedom plays a very important role, which has been described in different theoretical models. Until now the basic mechanisms responsible for the special electronic and magnetic properties and the CMR effect are far from being understood completely. Hence more experimental work is crucial for understanding manganites. Scanning tunneling microscopy (STM) and spectroscopy (STS) are very local and surface sensitive techniques for probing the topography and the local electronic properties. They were used in this work to examine manganites with a metallic and ferromagnetic low temperature ground state. Overall strain-free thin films of La3/4 Ca1/4 MnO3 were deposited on MgO(100) substrates and showed different microscopic growth modes and crystal symmetries depending on the deposition parameters. The films were examined by STM/STS with respect to their temperature behavior and especially their behavior in external magnetic fields in the vicinity of the MIT. Furthermore, the films were compared with respect to their growth modes. The experiments reveal that the local tunneling conductivity changes continuously with temperature and magnetic field. The tunneling conductivity also varies locally, but neither distinct phases nor a domain-like growth of some regions with a magnetic field were found. This is inconsistent with the most popular theory of a percolation scenario. In a nutshell, a percolation of insulating and metallic phases does not seem to be a necessary prerequisite for the CMR effect.de
dc.subject.topicMathematics and Natural Sciencede
dc.subject.gerManganatede
dc.subject.gerdünne Schichtende
dc.subject.gerMagnetowiderstandde
dc.subject.gerPerkolationde
dc.subject.gerSTMde
dc.subject.engmangnitesde
dc.subject.engthin filmsde
dc.subject.engmagnetoresistancede
dc.subject.engpercolationde
dc.subject.engSTMde
dc.subject.bk33.61de
dc.subject.bk33.75de
dc.subject.bk33.79de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1879-5de
dc.identifier.purlwebdoc-1879de
dc.identifier.ppn617896518de


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