Verbundprojekt 05K2019 - VEKMAG: Aufbau eines Systems für elementspezifische und zeitaufgelöste Spektroskopie- und Streuexperimente mit weicher Röntgenstrahlung - Teilprojekt 2

Abstract

Im Verbundprojekt wurde eine Messkammer mit einem 4π-Vektormagneten, die eine Vielzahl von Experimenten an Synchrotronstrahlungsquellen in hohen magnetischen Feldern und über einen weiten Temperaturbereich erlaubt, in Betrieb genommen, getestet und für den allgemeinen Nutzerbetrieb bei BESSY II bereitgestellt. Das Kernstück der Apparatur ist ein ultrahochvakuumkompatibler 4π-Vektormagnet, der für eine Vielzahl von Experimenten in einem starken Magnetfeld (bis zu 9 T in Strahlrichtung, sowie 2 bzw. 1 T in den Ebenen senkrecht zum einfallenden Strahl) und Temperaturbereich (2–450 K) eingesetzt werden kann. Mit dieser Messkammer sollen grundlegende, magnetische Eigenschaften von potenziellen spinelektronischen Bauelementen bis hin zu adsorbierten magnetischen Molekülen untersucht werden. Die in der Kammer möglichen Messmethoden reichen von der Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) über magnetischen Röntgenzirkulardichroismus (XMCD) in starken Feldern und bei tiefen Temperaturen bis hin zu zeitaufgelösten Experimenten und resonanten Streuexperimenten. In der letzten Förderperiode wurde der Messaufbau um eine neue Streukammer (Teilprojekt 1), einen neuen Tiefsttemperaturprobenstab (Teilprojekt 2) und ein Femtosekunden-Lasersystem erweitert. Die Ziele des zweiten Teilprojekts waren, einen neuen 3He-gekühlten Tiefsttemperatur-Probenstab in Betrieb zu nehmen sowie an der Präparationskammer eine Vorrichtung zur gepulsten Flüssigstrahlpräparation bereitzustellen, mit der Moleküle auf Probenoberflächen im Vakuum aufgebracht werden können, die sich aufgrund ihrer Größe und Stabilität nicht thermisch verdampfen lassen. Auf wissenschaftlicher Seite sollten adsorbierte magnetische Moleküle durch externe Stimuli gezielt beeinflusst und kontrolliert werden und dieses mit magnetischem Zirkulardichroismus in der Röntgenabsorption (XMCD) bei tiefsten Temperaturen und höchsten Magnetfeldern nachgewiesen werden.