Zusammenfassung
Es wurden die magnetischen Hyperfeinfelder
Bhf von 77Br/77Se-Adatomen auf der Co(0001)-Oberfläche
sowie auf der (001)-Oberfläche eines 40 Monolagen Fe-Films bei T =
300 K mit Hilfe der Methode gestörter gg-Winkelkorrelation
(PAC perturbed angular correlation) gemessen. Es ergeben sich: |Bhf|
= 2.2(2) T für Se auf Co(0001) und |Bhf| = 6.1(3) T für
Se auf Fe(001). Die Werte von Bhf der Se Adatome sind stark
reduziert gegenüber den entsprechenden Volumenwerten: Bhf
= 42(4) T in Kobalt [1] und Bhf = 69(5) T in Eisen [1]. Die
experimentellen Ergebnisse können durch ab-initio Rechnungen des Bhf
der 4sp-Fremdatome auf den (001)- Oberflächen von Ni und Fe [2] erklärt
werden. Die Autoren zeigen, daß eine Aufspaltung in der lokalen Zustandsdichte
der s-Elektronen bei den Fremdatomen aufgrund reduzierter Symmetrie und
Koordinationszahl an der Oberfläche für die beobachtete Reduzierung
des Bhf von Se auf Ni [3] und Fe verantwortlich ist. Der gleiche
Mechanismus ist höchstwahrscheinlich verantwortlich für das beobachtete
reduzierte Bhf von Se auf Co(0001), obgleich es für diesen
Fall noch keine Rechnungen gibt. Die berechnete Erhöhung magnetischer
Hyperfeinfelder zu Beginn und am Ende der Reihe der 4sp-Elemente (Zn, Ga,...,
Kr) an der Oberfläche von Fe und Ni im Vergleich zum Volumen [2] konnte
in dieser Arbeit experimentell durch die Messung von |Bhf| des
5sp-Fremdatoms
111In/111Cd auf Ni(111) gezeigt werden,
welches dem Zn isovalent ist. Es ergibt sich | Bhf| = 16 T im
Vergleich zu Bhf = ?6.69(3) T im Volumen von Ni [4]. Solch ein
deutlich stärkerer Feldwert eines Bhf auf der Oberfläche
wurde experimentell erstmalig beobachtet.
Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Temperaturabhängigkeit
des elektrischen Feldgradienten EFG von 77Br/77Se
auf Pd(111) und Co(0001) studiert. In beiden Fällen wächst der
EFG linear mit steigender Temperatur. Das steht im Gegensatz zum Verhalten
des EFG von Se auf Oberflächen mit (001)-Orientierung und in den meisten
metallischen Volumensystemen. B. Lindgren [5] berechnete den EFG von Se
auf Ni(001), Ni(111), Pd(001), Pd(111) und Co(0001). Bestimmt wurde der
EFG durch Rechnungen zur elektronischen Struktur, die auf dem diskreten
Variationsverfahren (discrete variational method DVM) basieren. Die Berechnung
des EFG berücksichtigt insbesondere seine Abhängigkeit von der
Entfernung zwischen dem Se-Adatom und der Substratoberfläche bei T
= 0 K. Extrapolation auf T =
0 K der gemessenen Temperaturabhängigkeit des EFG von Se auf Ni(001)
[3], Ni(111) [3], Pd(001) [3], Pd(111) und Co(0001) erlaubt den Vergleich
experimenteller und theoretischer Resultate. Ein konsistentes Bild ergibt
sich durch die Annahme eines negativen Vorzeichens für den EFG am
Se-Kernort auf den Oberflächen mit (001)-Orientierung und eines positiven
EFGs am Se-Kernort auf Oberflächen mit (111)-Orientierung.
Alle Experimente wurden in der UHV-Kammer
ASPIC am Online-Massenseparator ISOLDE/CERN durchgeführt.
[1] P. T. Callaghan, N. J. Stone, B. G. Turrell,
Phys. Rev. B 10, 1075 (1974)
[2] P. Mavropoulos, N. Stefanou, B. Nonas,
R. Zeller, P. H. Dederichs,
Phys. Rev. Lett. 81,
1505 (1998)
[3]
H. Granzer, H. H. Bertschat, H. Haas, W. ?D. Zeitz, J. Lohmüller,
G. Schatz,
Phys.
Rev. Lett. 77, 4261 (1996)
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