Parity effect in ground state localization of antiferromagnetic chains coupled to a ferromagnet

We investigate the ground states of antiferromagnetic Mn nanochains on Ni(110) by spin-polarized scanning tunneling microscopy in combination with theory. While the ferrimagnetic linear trimer experimentally shows the predicted collinear classical ground state, no magnetic contrast was observed for dimers and tetramers where non-collinear structures were expected based on ab-initio theory. This striking observation can be explained by zero-point energy motion for even numbered chains derived within a classical equation of motion leading to non classical ground states. Thus, depending on the parity of the chain length, the system shows a classical or a quantum behavior.Comment: 5 pages, 4 figures and supplementary informatio

Resolving the spin polarization and magnetic domain wall width of (Nd,Dy)2_{2}Fe14_{14}B with spin-polarized scanning tunneling microscopy

The electronic structure and the domain wall width of industrial (Nd,Dy)$_{2}$Fe$_{14}$B hard magnets were investigated using low-temperature, spin-polarized scanning tunneling microscopy (STM) in ultra-high vacuum. In a first step, atomically clean and flat surfaces were prepared. The flat terraces were separated by monatomic steps. Surface termination was identified as the Fe c layer from atomically resolved STM imaging. The electronic density of states and its spin polarization agree well with ab initio predictions of the Fe c layer. High-resolution spin-polarized STM images allowed to finally resolve the domain wall width w of only 3.2 ± 0.4 nm

Elektronische Bauteile aus Einzelmolekülen

Ein Anwendungsziel der molekularen Elektronik ist eine auf Molekülen basierende Informationsverarbeitung. Mittlerweile sind viele hierfür geeignete molekulare Mechanismen identifiziert und experimentell erfolgreich getestet worden. Dabei handelt es sich bislang um molekularelektronische Bauteile, in denen ein Molekül zwischen zwei Kontakten sitzt. Drei Kontakte, wie sie für Transistoren nötig sind, wurden bisher nur selten realisiert. Besonders interessante Perspektiven bietet die molekulare Spintronik, weil sie den Elektronenspin als Informationsträger einsetzt. Der Artikel stellt einen molekularen Magnetfeldsensor und einen molekularen Datenspeicher vor, die beide den Spin nutzen. Der Datenspeicher basiert auf Spin-Übergangskomplex-Molekülen, in denen der kollektive Spin die Information trägt. Sie stellen einen programmierbaren Widerstand, einen Memristor, in Molekülgröße dar. Ein Milligramm solcher Moleküle würde im Prinzip eine Speicherkapazität bieten, in der das heutige Internet zehnmal Platz fände. Noch ist das Gebiet reine Grundlagenforschung. Für eine industrielle Produktion muss vor allem die schnelle und zuverlässige Kontaktierung von sehr vielen Molekülen zugleich gelingen