Spin dependent transport of hot electrons through ultrathin epitaxial metallic films

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	17 January 2011
Referee:	Prof. Dr. John Schliemann and Prof. Dr. Christian Back and Prof. Dr. Jascha Repp and Prof. Dr. Dieter Weiss
Date of exam:	1 December 2010
Institutions:	Physics > Institute of Experimental and Applied Physics > Alumni or Retired Professors > Chair Professor Back > Group Christian Back
Interdisciplinary Subject Network:	Not selected
Keywords:	Spin polarization, spin polarized transport, hot electrons, spin filtering, BEEM
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 530 Physics
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	18668

Abstract (English)

In this work relaxation and transport of hot electrons in thin single crystalline metallic films is investigated by Ballistic Electron Emission Microscopy. The electron mean free paths are determined in an energy interval of 1 to 2 eV above the Fermi level. While fcc Au-films appear to be quite transmissive for hot electrons, the scattering lengthts are much shorter for the ferromagnetic alloy ...

Abstract (English)

In this work relaxation and transport of hot electrons in thin single crystalline metallic films is investigated by Ballistic Electron Emission Microscopy. The electron mean free paths are determined in an energy interval of 1 to 2 eV above the Fermi level. While fcc Au-films appear to be quite transmissive for hot electrons, the scattering lengthts are much shorter for the ferromagnetic alloy FeCo revealing, furthermore, a strong spin asymmetry in hot electron transport. Additional information is gained from temperature dependent studies in combination with golden rule approaches in order to disentangle the impact of several relaxation and transport properties. It is found that bcc Fe-films are much less effective in spin filtering than films made of the FeCo-alloy.

Translation of the abstract (German)

In dieser Arbeit wird die Relaxation und der Transport heißer Elektronen in dünnen einkristallinen metallischen Schichten mit Hilfe der Ballistischen Elektronen-Emissions-Mikroskopie untersucht. Die freie Weglänge der Elektronen wird innerhalb eines Energieintervalls von ein bis zwei eV über der Fermienergie bestimmt. Während fcc Au-Schichten sich als sehr transmissitiv für heiße Elektronen ...

Translation of the abstract (German)

In dieser Arbeit wird die Relaxation und der Transport heißer Elektronen in dünnen einkristallinen metallischen Schichten mit Hilfe der Ballistischen Elektronen-Emissions-Mikroskopie untersucht. Die freie Weglänge der Elektronen wird innerhalb eines Energieintervalls von ein bis zwei eV über der Fermienergie bestimmt. Während fcc Au-Schichten sich als sehr transmissitiv für heiße Elektronen erweisen, liegen die Streulängen für die ferromagnetische FeCo-Legierung viel niedriger und zeigen, des Weiteren, eine ausgeprägte Spin-Asymmetrie. Tiefere Einblicke werden durch temperaturabhängige Messungen in Kombination mit golden-rule Ansätzen gewonnen. Auf diese Weise wird die Stärke verschiedener Relaxationskanäle und Transporteigenschaften ersichtlich. Es zeigt sich, daß bcc Fe-Schichten eine deutlich reduzierte Spin-Filter-Wirkung im Vergleich zu bcc FeCo-Schichten aufweisen.

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