Tip-Enhanced Raman-Spectrometer

• Subject Area: Condensed Matter Physics
• Term: Funded in 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 233414438

• Final Report Year: 2017

Final Report Abstract

Es wurde ein komplexes Raman-System ausgebaut, das aus konfokalen Raman-Spektrometer und optisch gekoppelten AFM/STM und optischen He-Kryostat entsteht. Das gesamte System erlaubt Untersuchungen zur Raman-Spektroskopie, sowohl auch spitzen- und/oder oberflächenverstärkten Raman-Spektroskopie. Unterschiedliche Arten von Proben (Filme, Einkristalle, Moleküle) wurden im breiten Bereich von Kontrollparameter (T=6-600 K, B=0-5 T) und Photonenenergien, E=1-2.5 eV, untersucht. Die erste TERS-Messungen an starkkorrelierten La2CoMnO6-Schicht wurde erfolgreich durchgeführt. Man beobachtet eine bis zur ca. 200-Fache Verstärkung der „Breathing-Mode“ bei 620 cm^-1, die durch Oberflächenplasmonen in der Au-Spitze und sowohl auch durch Entpolarisierung des Lichtes entsteht. Polarizationsabhängige TERS-Messungen wurden auch zur Charakterisierung der Struktur und B-Platz-Ordnung von Co- und Mn-Ionen in Doppelpetrowskitschichten benutzt. Die Rolle von korrelierten Jahn-Teller (JT) Polaronen beim „kolossallen Magnetowiderstandseffekt“ (CMR) wurde mit Hilfe Raman-Spektroskopie an (La,Pr)-Ca-Mn-O dünnen Schichten aufgeklärt. Es wurde gezeigt, dass Temperatur- und Magnetfeldgetriebener Phasenübergang ist unmittelbar durch Unterdrückung von JT Phononen verursacht. Die Intensitätsänderung der entsprechenden Raman-Linie im Feld B=5T beträgt 2000 % und ist damit vergleichbar mit CMR=7000 %. Die hochdotierte La1-xCaxMnO3 Manganate zeigen sog. Ladung- und/oder Orbitalordnung bei tieferen Temperaturen, T

Publications

• „Intrinsic Antiferromagnetic Coupling Underlies Colossal Magnetoresistance Effect: Role of Correlated Polarons” Phys. Rev. B 89, 024420 (2014)
  V. Moshnyaga, A. Belenchuk, S. Hühn, C. Kalkert, M. Jungbauer, O.I. Lebedev, S. Merten, K.-Y. Choi, P. Lemmens, B. Damaschke, K. Samwer
  (See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.024420)
• “In the B-site ordering of La2CoMnO6: impact on structure and magnetism” Nanoscale 7, 9835 (2015)
  R. Egoavil, S. Hühn, M. Jungbauer, N. Gauquelin, A. Béche, G. Van Tendeloo, J. Verbeeck, and V. Moshnyaga
  (See online at https://doi.org/10.1039/C5NR01642H)
• “Terahertz-infrared spectroscopy of overdoped manganites La1-xCaxMnO3” Phys. B-Cond. Mat., 460, 199 (2015)
  L.S. Kadyrov, B.P. Gorshunov, E.S. Zhukova, V.I. Torgashev, A.S. Prokhorov, E.A. Motovilova, F. Fischgrabe, V. Moshnyaga, T. Zhang, R.K. Kremer, U.Pracht, S. Zapf, J. Pokorny, G. Untereiner, S. Kamba and M. Dressel
  (See online at https://doi.org/10.1016/j.physb.2014.11.070)
• „Tip-enhanced Raman sepctroscopy (TERS) on double perovskite La2CoMnO6 thin films: field enhancement and depolarization effects” J. of Raman Spectr. 48, 46 (2017)
  Ch. Meyer, S. Hühn, M. Jungbauer, S. Merten, B. Damaschke, K. Samwer and V. Moshnyaga
  (See online at https://doi.org/10.1002/jrs.4986)