Strukturelle und magnetische Eigenschaften von CoPt3-Nanostrukturen auf WSe2

Abstract

Eine Möglichkeit magnetische Nanostrukturen herzustellen, ist die Methode der Selbstorganisation von Atomen auf chemisch inerten Substraten. Ein solches Substrat ist z.B. die (0001)-Oberfläche des Schichtgitterhalbleiters WSe2. Das Ziel der in dieser Arbeit vorgestellten Experimente war die Messung der strukturellen und magnetischen Eigenschaften von granularen CoPt3-Filmen und von isolierten CoPt3-Nanostrukturen, die auf dem Schichtgitterhalbleiter WSe2 aufgedampft wurden. Das Aufdampfen von CoPt3 auf WSe2(0001) führt durch Volmer-Weber-Wachstum zu zufällig angeordneten epitaktischen einkristallinen hexagonalen Nanostrukturen mit {100}- und {111}-Seitenfacetten. Die strukturellen Eigenschaften wurden mittels RHEED, XRD, STM und AFM und die magnetischen Eigenschaften mittels MOKE und SQUID untersucht. Granulare CoPt3-Filme mit einer Dicke zwischen 30 Å und 100 Å wurden durch Kodeposition von Cobalt- und Platin-Atomen auf WSe2(0001) hergestellt. Es konnte hier erstmalig gezeigt werden, dass es möglich ist, durch Kodeposition von Co- und Pt-Atomen während des Aufdampfprozesses epitaktische einkristalline facettierte Inseln herzustellen, die aus der CoPt3-Legierung bestehen. Dies ist selbst für Nanostrukturen möglich, die nur aus wenigen hundert Atomen bestehen. Durch Aufdampfen der CoPt3-Legierung im Submonolagenbereich erhielt man isolierte einkristalline facettierte hexagonale Inseln, die eine feste Ausrichtung der einzelnen Facetten zum Substrat und eine schmale gaußförmige Größenverteilung haben, aber insgesamt zufällig angeordnet sind. Diese isolierten Inseln haben die selben strukturellen Eigenschaften wie die granularen Filme, unterscheiden sich aber in den magnetischen Eigenschaften drastisch.