PUB - Publikationen an der Universität Bielefeld

In dieser Arbeit werden mit spinpolarisierter Metastabilen-Deexcitationsspektroskopie (SPMDS) die Oberflächen unbedeckter und adsorbatbedeckter ferromagnetischer Schichten untersucht. Durch die extreme Oberflächenempfindlichkeit der SPMDS ist eine selektive Untersuchung der obersten Atomlage bzw. der Übergangsregion zum Vakuum möglich. Diese Oberflächensensitivität beruht darauf, dass die Wechselwirkung zwischen den angeregten, spinpolarisierten Heliumatomen (He(2 3S)) und der Probe vor der Festkörperoberfläche stattfindet, bevor es zu einer Berührung zwischen Projektil und Target kommt. Die Auswertung der durch Deexcitation der He(2 3S)-Atome hervorgerufenen Elektronenspektren erlaubt Rückschlüsse auf die in der Wechselwirkungsregion vorliegenden elektronischen Zustandsdichten. So wird in der Übergangsregion zum Vakuum vor unbedeckten Eisenfilmen das theoretisch vorhergesagte Überwiegen von Minoritätselektronen im Bereich der Fermienergie gefunden, wogegen nach der Adsorption von Sauerstoff auf Eisen ein Überwiegen von Majoritätselektronen gemessen wird. Auch für unbedecktes Kobalt und Nickel ergibt sich aus den Messergebnissen eine Dominanz von Minoritätselektronen vor der Festkörperoberfläche. Im Gegensatz zum O/Fe/W(110)-System existieren nach Sauerstoffadsorption auf Kobalt an der Fermikante aber weiterhin mehr Minoritätselektronen. Die Entfaltung des am O/Fe/W(110)-System gemessenen AN-Spektrums zeigt eine Austauschaufspaltung der auf den O2p-Zustand zurückgeführten Struktur, wodurch ein magnetisches Ankoppeln des Sauerstoffs an die ferromagnetische Schicht bestätigt wird. Die Deexcitation der metastabilen Heliumatome geschieht vor den unbedeckten und sauerstoffbedeckten Schichten durch eine Resonanzionisation, der eine Augerneutralisation nachfolgt. An kohlenmonoxidbedeckten Schichten findet dagegen nicht dieser Zweistufenprozess, sondern eine einstufige Augerdeexcitation statt. Erstmalig wurden spinpolarisierte MD-Untersuchungen durchgeführt, bei denen die Elektronen durch eine Augerdeexcitation emittiert werden. Dabei ergibt sich für die mit den 4[sigma]- und 5[sigma]/1[pi]-Orbitalen zusammenhängenden Zustände sowohl für das System CO/Fe/W(110) als auch für CO/Co/W(110) ein Überwiegen der Minoritätselektronen. Die gleiche Dominanz kann zum ersten Mal auch für den durch back donation aufgefüllten 2[pi]*-Zustand nachgewiesen werden. Keiner dieser Zustände ist austauschaufgespalten, so dass für molekular chemisorbiertes Kohlenmonoxid - anders als für atomar adsorbierten Sauerstoff - innerhalb unserer Messgenauigkeit kein induziertes magnetisches Moment nachweisbar ist.