Intrinsische magnetische Eigenschaften von Übergangsmetallclustern und deren Modifikation durch Wechselwirkung mit Oberflächen

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Freie Übergangsmetallcluster besitzen besondere magnetische Eigenschaften: unterhalb einer Größe von ca. 700 Atomen ist ihre Magnetisierung im Vergleich zum Volumen erhöht und besitzt markante Größenabhängigkeiten. Weiterhin findet man gekoppelte Momente und superparamagnetisches Verhalten in Clustern einiger im Volumen paramagnetischer Elemente. Kernziel des beantragten Vorhabens ist die vergleichende größenabhängige Untersuchung sowohl von quasi-freien als auch mit Substraten wechselwirkenden Clustern der 3d-Übergangsmetalle. Mit der Methode des magnetischen Röntgen-Zirkulardichroismus kann erstmals der bislang unbekannte, aber schon für Ober- und Grenzflächen bedeutende Beitrag bahnmagnetischer Momente zur Magnetisierung bestimmt werden. Die in-situ Untersuchung des Symmetrieverhaltens der Bahnmomente sowie der Magnetisierungskurven mittels XMCD liefert Informationen über die magnetischen Anisotropiemechanismen und kann erstmals größenabhängig durchgeführt werden. Aufschluß über die zu Grunde liegende elektronische Struktur der Cluster erhält man mittels Photoelektronenspektroskopie. Weitestgehend intrinsische Eigenschaften werden an in Edelgasmatrizen eingebetteten Clustern beobachtet. Durch Verdampfen dieser Matrix können Substratwechselwirkungen gezielt eingeschaltet und deren Auswirkungen an denselben Clusterensembles studiert werden. Hierzu werden ausgesuchte Cluster-Substrat-Kombinationen als Modellsysteme verwendet.