Röntgenmikroskopische Untersuchungen magnetischer Strukturen in Hochtemperatursupraleitern

Ruoß, Stephen GND

Das Thema dieser Arbeit ist die Charakterisierung von magnetischen Strukturen in Hoch- temperatursupraleitern mittels Röntgenmikroskopie. Hierfür wurde mittels Magnetooptik, Proben charakterisiert um eine Basis für vergleichende Messungen mittels Röntgenmikro- skopie zu haben. Beide Methoden beruhen auf der Magnetisierung einer Sensorschicht durch das Streufeld des Supraleiters. Die Stärke des Streufeldes eines Supraleiters steigt mit sinkender Temperatur weshalb ein neuartiger Heliumkryostat für das bestehende Röntgenmikroskop MAXYMUS am Syn- chrotron Bessy II in Berlin, konstruiert und in Betrieb genommen wurde. Es wurden zwei unterschiedliche ferromagnetische Schichten als Sensor verwendet. Diese wurden di- rekt auf dünne Schichten des Hochtemperatur-Supraleiters YBCO (YBa2Cu3O7-δ ) aufge- sputtert. Es wurde eine Zwischenschicht zur Unterdrückung von Wechselwirkungen mit aufgebracht. Der oberflächensensitive TEY-Modus kann nur bedingt bei tiefen Tempe- raturen eingesetzt werden. Grund hierfür ist die Bildung einer Eisschicht auf der Probe und damit eine Reduzierung des Signals. Zur Lösung wurden röntgentransparente Proben hergestellt für die Messung in Transmission. Die Prozessschritte hin zur Präparation von röntgentransparenten, epitaktischen Filmen auf einkristallinen Substraten ist neuartig und eine Erweiterung dieser Methodik zur Abbildung magnetische Strukturen von Supraleitern in höchster magnetischer- und Ortsauflösung. Diese Erweiterungen sollen diese Methode weiter voranbringen und neue Einblicke in das Verankerungsverhalten des magnetischen Flusses und zukünftig einzelner Flusslinien liefern. Der Vorteil dieser Methode liegt dar- in, dass anwendungsnahe Proben verwendet werden können, sowie die direkte Korrelation des magnetischen Flusses mit der Oberflächenstruktur. Es konnte eine neue Methode zur Präparation von röntgentransparenten Proben gezeigt werden.

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Ruoß, Stephen: Röntgenmikroskopische Untersuchungen magnetischer Strukturen in Hochtemperatursupraleitern. Jena 2018.

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