Mössbauerspektroskopie an ionenimplantierten magnetischen Halbleitern

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Die Ionenimplantation ist eine einzigartige Methode für die Synthese neuer magnetischer Materialien in oberflächennahen Bereichen. Dieses Verfahren soll angewandt werden, um verdünnte magnetische Halbleiterschichten (DMS) (z.B. GaN:Fe, SiC:Fe, ß-FeSi2:Mn) herzustellen. Derartige Systeme besitzen ein hohes Potential für neuartige elektronische Bauelemente/Sensoren. Neben konventionellen Messverfahren soll als wichtigste Analysenmethode die 57 Fe-Mössbauerspektroskopie (CEMS) zum Einsatz kommen, mit der man atomistische Informationen, z.B. über Phasenzusammensetzung, magnetische Ordnung und chemischen Valenzzustand der Fe-Atome, gewinnen kann. Insbesondere soll geklärt werden, ob interstitiell gelöste Fe-Ionen zum Ferromagnetismus beitragen, wie es die Theorie beschreibt. Ein wichtiger Aspekt ist der CEMS-Nachweis möglicher Sekundärphasen (magnetische Cluster) als Folge der Ionenimplantation bzw. Wärmebehandlung und deren Einfluss auf die magnetischen Eigenschaften. Im Fall von ß-FeSi2:Mn ist das SondenatoM 57Fe Bestandteil des Ausgangsmaterials. Hier kann mittels CEMS herausgefunden werden, auf welchem Platz das Mn im Silizidgitter eingebaut wird.