Spinpolarizovaná spektroskopie ztráty elektronové energie - Spin-polarized electron energy loss spectroscopy

Spinpolarizovaná spektroskopie ztráty elektronové energie nebo RYBY je technika, která se používá hlavně k měření rozptylového vztahu kolektivních excitací v celém celku Brillouinova zóna.

Točivé vlny jsou kolektivní poruchy v magnetické pevné látce. Jejich vlastnosti závisí na jejich vlnová délka (nebo vlnový vektor ). U spinové vlny s dlouhou vlnovou délkou (krátkovlnný vektor) má výsledná precese spinu velmi nízkou frekvenci a spinové vlny mohou být ošetřeny klasicky. Experimenty s feromagnetickou rezonancí (FMR) a Brillouinovým rozptylem světla (BLS) poskytují informace o rotačních vlnách s dlouhou vlnovou délkou v ultratenkých magnetických filmech a nanostruktury. Pokud je vlnová délka srovnatelná s vlnovou délkou mřížková konstanta, vlny rotace jsou řízeny mikroskopický výměnná spojka a a kvantově mechanické je nutný popis. Proto experimentální informace o těchto krátkých vlnová délka (velký vlnový vektor) rotační vlny v ultratenkých filmech jsou velmi žádané a mohou vést k zásadně novým poznatkům o dynamika točení v budoucnu ve zmenšených rozměrech.

Doposud je SPEELS jedinou technikou, kterou lze použít k měření disperze takových točivých vln s krátkou vlnovou délkou v ultratenkých filmech a nanostrukturách.

První experiment

Poprvé Kirschnerova skupina[1] v Max-Planckově ústavu fyziky mikrostruktury[2] ukázal, že podpis velkého vlnového vektoru točit vlny lze detekovat spinově polarizovanou spektroskopií ztráty energie elektronů (SPEELS).[3][4] Později, s lepším rozlišením hybnosti, rotační vlna disperze byla plně měřena v 8 ml fcc Co filmu na Cu (001)[5] a 8 ml hcp Co na W (110),[6] resp. Tyto rotační vlny byly získány až k povrchu Brillouinova zóna (SBZ) v energetickém rozsahu asi několik stovek meV. Dalším nedávným příkladem je vyšetřování 1 a 2 jednovrstvá Fe filmy pěstované na W (110) měřily při 120 K, respektive 300 K.[7][8]

Reference

  1. ^ „MPI MSP-Exp. Dept. I: Welcome“. Mpi-halle.de. Citováno 2009-12-18.
  2. ^ http://www.mpi-halle.de
  3. ^ Plihal, M .; Mills, D. L .; Kirschner, J. (22. března 1999). „Spin Wave Signature in Spin Polarized Electron Energy Loss Spectrum of Ultrathin Fe Films: Theory and Experiment“. Dopisy o fyzické kontrole. Americká fyzická společnost (APS). 82 (12): 2579–2582. doi:10.1103 / physrevlett.82.2579. ISSN  0031-9007.
  4. ^ Ibach, H .; Bruchmann, D .; Vollmer, R .; Etzkorn, M .; Anil Kumar, P. S .; Kirschner, J. (2003). „Nový spektrometr pro spin-polarizovanou spektroskopii ztráty energie elektronů“. Recenze vědeckých přístrojů. Publikování AIP. 74 (9): 4089–4095. doi:10.1063/1.1597954. ISSN  0034-6748.
  5. ^ Vollmer, R .; Etzkorn, M .; Kumar, P. S. Anil; Ibach, H .; Kirschner, J. (29. září 2003). „Spin-polarizovaná ztráta elektronové energie Spektroskopie vysoké energie, vlnové vektorové spinové vlny v ultratenkých fcc co filmech na Cu (001)“ (PDF). Dopisy o fyzické kontrole. Americká fyzická společnost (APS). 91 (14): 147201. doi:10.1103 / physrevlett.91.147201. ISSN  0031-9007. PMID  14611549.
  6. ^ Etzkorn, M .; Anil Kumar, P. S .; Tang, W .; Zhang, Y .; Kirschner, J. (16. listopadu 2005). "Vysokofrekvenční vektorové rotační vlny v ultratenkých filmech Co na W (110)". Fyzický přehled B. Americká fyzická společnost (APS). 72 (18): 184420. doi:10.1103 / fyzrevb.72.184420. ISSN  1098-0121.
  7. ^ Tang, W. X .; Zhang, Y .; Tudosa, I .; Prokop, J .; Etzkorn, M .; Kirschner, J. (24. srpna 2007). "Velké vlnové vektorové točivé vlny a disperze ve dvou jednovrstvých Fe onW (110)". Dopisy o fyzické kontrole. Americká fyzická společnost (APS). 99 (8): 087202. doi:10.1103 / fyzrevlett.99.087202. ISSN  0031-9007. PMID  17930976.
  8. ^ Prokop, J .; Tang, W. X .; Zhang, Y .; Tudosa, I .; Peixoto, T. R. F .; Zakeri, Kh .; Kirschner, J. (30. dubna 2009). "Magnony ve feromagnetické monovrstvě". Dopisy o fyzické kontrole. Americká fyzická společnost (APS). 102 (17): 177206. doi:10.1103 / physrevlett.102.177206. ISSN  0031-9007.