Verspannungsinduzierte Änderungen der elektronischen Eigenschaften von Sr2CoIrO6 Dünnfilmen

  • Mittels Metallorganischer Aerosol Depositions Technik wurden Dünnfilme des Doppelperowskites Sr2CoIrO6 auf (111)c orientierten SrTiO3 Substraten und als Verspannungsserie auf diversen pseudo kubisch (001)pc orientierten oxidischen Substraten hergestellt. Die Phasenreinheit, der Verspannungstransfer und die B–Platzordnung der erhaltenen Dünnfilme wurde mittels erweiterter Röntgenbeugungsexperimente, polarisationsabhängiger Ramanspektroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie sicher gestellt. Die magnetischen Eigenschaften des im Bulk antiferromagnetisch geordneten Doppelperowskites wurden sowohl direkt an ~ 250nm dicken (111)pc orientierten Proben mittels Magnetometrie als auch indirekt an den Proben der Verspannungsserie über die Anpassung eines Cluster Modells an polarisationsabhängige Röntgenabsorbtionsspektren untersucht. Durch die Magnetometriemessungen konnte gezeigt werden, dass in den Dünnfilmen der antiferromagnetisch geordnete Grundzustand mit reduzierterMittels Metallorganischer Aerosol Depositions Technik wurden Dünnfilme des Doppelperowskites Sr2CoIrO6 auf (111)c orientierten SrTiO3 Substraten und als Verspannungsserie auf diversen pseudo kubisch (001)pc orientierten oxidischen Substraten hergestellt. Die Phasenreinheit, der Verspannungstransfer und die B–Platzordnung der erhaltenen Dünnfilme wurde mittels erweiterter Röntgenbeugungsexperimente, polarisationsabhängiger Ramanspektroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie sicher gestellt. Die magnetischen Eigenschaften des im Bulk antiferromagnetisch geordneten Doppelperowskites wurden sowohl direkt an ~ 250nm dicken (111)pc orientierten Proben mittels Magnetometrie als auch indirekt an den Proben der Verspannungsserie über die Anpassung eines Cluster Modells an polarisationsabhängige Röntgenabsorbtionsspektren untersucht. Durch die Magnetometriemessungen konnte gezeigt werden, dass in den Dünnfilmen der antiferromagnetisch geordnete Grundzustand mit reduzierter Ordnungstemperatur T ~ 43(10)K erhalten bleibt. Die Richtung der magnetisch leichten Achse konnte mit Hilfe der für die (001)pc orientierten Proben angepassten Cluster Modelle bestimmt werden, wobei sich zeigte, dass diese von der in-plane in die out-of-plane Richtung bei Inversion der Spannungsrichtung von tensile zu kompressiv wechselt. Aufgrund des anisotropen Magnetowiderstands (AMR) Effekt hat dieser Wechsel der magnetisch leichten Achse einen direkten Einfluss auf die Feldabhängigkeit des transversalen Magnetowiderstands. Zu dessen quantitativen Analyse wurde ein Modell bestehend aus schwacher Anti-Lokalisierung und AMR Effekt aufgesetzt und erfolgreich an die gemessenen Daten angepasst.show moreshow less
  • By using a metal organic aerosol deposition technique we have grown thin films of the double perovskite Sr2CoIrO6 on SrTiO3 (111)c substrates as well as on various pseudo cubic (001)pc oriented oxidic substrates to obtain different strain states. Phase purity, strain transfer and B–site ordering of the obtained thin films was examined by x-ray diffraction, polarisation dependent raman spectroscopy and transmission electron microscopy. The magnetic properties of the double perovskite, which orders antiferromagnetically in bulk material, were investigated with SQUID magnetometry for ~ 250nm thick (111)pc oriented samples directly and indirectly by fitting a cluster model on polarisation dependent x-ray absorbtion spectra for samples of the strain series. The antiferromagnetic ground state of thin films was proven by SQUID magnetometry, whereby the Neel temperature was reduced down to T ~ 43(10)K. The magnetic easy axis direction, determined using the results of the fitted clusterBy using a metal organic aerosol deposition technique we have grown thin films of the double perovskite Sr2CoIrO6 on SrTiO3 (111)c substrates as well as on various pseudo cubic (001)pc oriented oxidic substrates to obtain different strain states. Phase purity, strain transfer and B–site ordering of the obtained thin films was examined by x-ray diffraction, polarisation dependent raman spectroscopy and transmission electron microscopy. The magnetic properties of the double perovskite, which orders antiferromagnetically in bulk material, were investigated with SQUID magnetometry for ~ 250nm thick (111)pc oriented samples directly and indirectly by fitting a cluster model on polarisation dependent x-ray absorbtion spectra for samples of the strain series. The antiferromagnetic ground state of thin films was proven by SQUID magnetometry, whereby the Neel temperature was reduced down to T ~ 43(10)K. The magnetic easy axis direction, determined using the results of the fitted cluster models of (001)pc oriented films; changes from in-plane to out-of-plane as the strain changes from tensile to compressive. This change of the magnetic easy axis directly influences the field dependence of the transversal magnetoresistance due to the anisotropic magnetoresistance (AMR) effect. A model, combining weak anti-localisation and AMR effect, was set up and fitted the experimantal data quantitatively.show moreshow less

Download full text files

Export metadata

Statistics

Number of document requests

Additional Services

Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author:Sebastian Esser
URN:urn:nbn:de:bvb:384-opus4-380985
Frontdoor URLhttps://opus.bibliothek.uni-augsburg.de/opus4/38098
Advisor:Philipp Gegenwart
Type:Doctoral Thesis
Language:German
Publishing Institution:Universität Augsburg
Granting Institution:Universität Augsburg, Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät
Date of final exam:2018/02/22
Release Date:2018/10/09
Tag:Doppelperowskite; Reziproke Raumkarten; Metallorganische Aerosol Deposition; Anisotroper Magnetowiderstand; Schwache Anti-Lokalisierung
GND-Keyword:Iridate; Magnetowiderstand; Epitaxie; Mechanische Spannung; Dünnschichttechnik; Elektronische Eigenschaft
Institutes:Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät
Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät / Institut für Physik
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik
Licence (German):Deutsches Urheberrecht