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Pielmeier, Florian ; Giessibl, Franz J.

Spin Resolution and Evidence for Superexchange on NiO(001) Observed by Force Microscopy

Pielmeier, Florian und Giessibl, Franz J. (2013) Spin Resolution and Evidence for Superexchange on NiO(001) Observed by Force Microscopy. Physical Review Letters (PRL) 110 (26), 266101-1-266101-5.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 26 Jun 2013 06:12
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.28418


Zusammenfassung

The spin order of the nickel oxide (001) surface is resolved, employing noncontact atomic force microscopy at 4.4 K using bulk Fe and SmCo tips mounted on a qPlus sensor that oscillates at sub-50 pm amplitudes. The spin-dependent signal is hardly detectable with Fe tips. In contrast, SmCo tips yield a height contrast of 1.35 pm for Ni ions with opposite spins. SmCo tips even show a small height ...

The spin order of the nickel oxide (001) surface is resolved, employing noncontact atomic force microscopy at 4.4 K using bulk Fe and SmCo tips mounted on a qPlus sensor that oscillates at sub-50 pm amplitudes. The spin-dependent signal is hardly detectable with Fe tips. In contrast, SmCo tips yield a height contrast of 1.35 pm for Ni ions with opposite spins. SmCo tips even show a small height contrast on the O atoms of 0.5 pm within the 2 x 1 spin unit cell, pointing to the observation of superexchange. We attribute the increased signal-to-noise ratio to the increased magnetocrystalline anisotropy energy of SmCo, which stabilizes the magnetic moment at the apex. Atomic force spectroscopy on the Ni up arrow, Ni down arrow, and O lattice site reveals a magnitude of the exchange energy of merely 1 meV at the closest accessible distance with an exponential decay length of lambda(exe) = 18 pm.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftPhysical Review Letters (PRL)
Verlag:AMER PHYSICAL SOC
Ort der Veröffentlichung:COLLEGE PK
Band:110
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels:26
Seitenbereich:266101-1-266101-5
Datum24 Juni 2013
InstitutionenPhysik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Giessibl > Arbeitsgruppe Franz J. Giessibl
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1103/PhysRevLett.110.266101DOI
1304.6515v2arXiv-ID
Klassifikation
NotationArt
68.37.PsPACS
Stichwörter / KeywordsATOMIC-RESOLUTION; MAGNETIC-MOMENTS; SURFACE; NIO(100); IMAGES; TIP;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-284186
Dokumenten-ID28418

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