Ausbildung und wissenschaftlicher Werdegang:

Auf dieser Seite skizziere ich kurz meinen wissentschaftlichen Werdegang (Stand: 30. Juni 2000).

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Ausbildung und wissenschaftlicher Werdegang:

Im September 1988 begann ich das Physikstudium an der Uni Rostock. Dies setzte ich 1989 an der Uni Marburg fort und schloss es an der FU Berlin ab.

Meine wissenschaftliche Entwicklung begann mit der Aufnahme der Diplomarbeit in der Arbeitsgruppe von Prof. G. Kaindl an der Freien Universität Berlin im November 1993. Ich beschäftigte mich mit Oberflächenphänomenen von Lanthanidmetallen. Dabei ging es einerseits um die Frage der veränderten chemischen Umgebung für Oberflächenatome d.h. deren Auswirkung auf Bindungsenergien von 4f-Rumpfelektronen, zusätzlichen Oberflächenzuständen und eventuell geänderte magnetische Ordnungstemperaturen. Mit den Mitteln der inversen Photoemission (IPE) galt mein Interesse dabei insbesondere der unbesetzten elektronischen Struktur, wobei jedoch auch mit der Photoemission (PE) der besetzte Teil von Oberflächenzuständen untersucht wurde. Die wichtigsten Ergebnisse sind:

• Eine Analyse mit kombinierten PE- und IPE-Messungen an den Oberflächenzuständen der ferromagnetischen Lanthanidmetalle Gadolinium und Terbium wurde von uns erstmals durchgeführt. Dabei konnte mit temperaturabhängigen Messungen gezeigt werden, daß der Oberflächenzustand in Gd hauptsächlich Stoner-artiges Aufspaltverhalten zeigt (siehe Ref. 2/3 in der Publikationsliste). Im Falle von Terbium scheint der Oberflächenzustand eher ein Depolarisationsverhalten (Hubbard-Modell) auszuführen (Ref. 1 in der Publikationsliste). Dies wird insbesondere durch IPE-Daten unterstützt, während die PE-Resultate sowohl das Hubbard-artige als auch das Stoner-artige Verhalten ermöglichen. Diese Frage konnte bis heute nicht eindeutig geklärt werden.
• An einkristallinen Lanthanfilmen konnte die Oberflächen-Rumpfniveau-Verschiebung (SCS, surface core-level shift) des 4f¹-Zustandes genau bestimmt werden (siehe Diplomarbeit). Die Größe der Aufspaltung zeigte dabei eine starke Abhängigkeit von der Intensität des Oberflächenzustands. Dies konnte auf sogenannte Endzustandseffekte zurückgeführt werden, wobei ein intensiver Oberflächenzustand das zusätzliche 4f-Elektron besser abschirmt. Des weiteren ergab die Analyse von 4f-IPE-Spektren aus verschiedenen k-Bereichen (k - Wellenvektor des Elektrons im Festkörper) eine Abhängigkeit der relativen Intensität zwischen Volumen- und Oberflächenemission. Dies geht wahrscheinlich auf den Einfluß von Elektronenbeugung (Photoelectron diffraction) zurück. Ein Einfluß einer eventuell k-abhängigen mittleren freien Weglänge konnte jedoch nicht ausgeschlossen werden.

Im Anschluß an meine Diplomprüfung nahm ich das Angebot einer Doktorarbeit in der Arbeitsgruppe Kaindl an. Dabei hatten wir zunächst geplant an das vorhandene IPE-Spektrometer eine spin-polarisierte Elektronenkanone anzubringen. Mit dieser Elektronenquelle wäre es dann möglich gewesen, die (bis heute) offenen Fragen bezüglich des magnetischen Verhaltens der Oberflächenzustände in Gd und Tb zu klären. Ich habe dann im ersten Jahr meiner Doktorandenzeit eine transversal spin-polarisierte Elektronenkanone konstruiert, die im Bereich von 10 .. 150 eV kinetischer Energie weniger als 1 Grad Divergenz (!) besitzt. Die Zeichnungen liegen fertig berechnet in meinem Schreibtisch, konnten jedoch aus finanziellen Gründen nicht realisiert werden.
Daraufhin haben wir in Kooperation mit Prof. Alexander S. Shulakov von der Skt. Petersburger Staatsuniversität (Russland) oberflächenempfindliche elektronenangeregte Röntgenemissionsmessungen an einelementigen Lanthanidmetallen weltweit erstmals durchgeführt. Mit dieser von uns auf spezielle Weise angewandten (eigentlich volumenempfindlichen) Methode der elektronen-angeregten Röntgenemission ist es nun möglich, die besetzte Valenzbandstruktur der Oberflächenatome separat von der der Volumenatome zu bestimmen.
Das zweite Hauptthema meiner Dissertation entsprang einer Veröffentlichung in Physical Review Letters aus dem Jahre 1997. Darin wurde behauptet, daß die veränderte chemische Umgebung der Lanthanatome in LaSe das unbesetzte 4f-Niveau vom reinen Lanthanmetall zum Lanthanselenid um mehr als 2.5 eV zu größerer Bindungsenergie (näher an E_F) verschiebt. Wir konnten mit IPE an LaS, LaSe und LaTe nachweisen, daß dies nicht der Fall ist. Vielmehr war eine Erklärung der schrittweisen Verschiebung um jeweils etwa 0.15 eV von La zu LaS, über LaSe zu LaTe möglich. Die Hauptergebnisse meiner Doktorandenzeit sind demzufolge:

• Erstmals ist uns die experimentelle Bestimmung der reinen Oberflächen- und der reinen Volumenzustandsdichte des s-d-artigen Valenzbandes in La, Sm und Lu möglich gewesen. Dabei waren zusätzliche PE-Messungen der 5p-Niveaus und die (analytisch durchgeführte) Berechnung der Übergangswahrscheinlichkeiten der s-d-artigen Valenzelektronen in das einfach unbesetzte 5p-Niveau nötig. Eine gute Übereinstimmung mit einer theoretischen Bandstrukturrechnung wurde gefunden (siehe Kap. 4 der Doktorarbeit).
• Wir konnten erstmals die besetzte und unbesetzte elektronische Struktur der LaX (X=S,Se,Te) mittels PE und IPE bestimmen. Dabei wurde die chemische Verschiebung der 5p- und 4f-Rumpfniveaus experimentell bestimmt und mit einem von uns entwickelten einfachen Anfangszustands-Endzustands-Modell qualitativ erklärt. Die experimentellen 4f-Bindungsenergien waren in sehr guter Übereinstimmung mit einem thermochemischen Modell anderer Autoren. Ebenfalls konnte die SCS des 4f¹-Zustands am Lanthanatom in den Lanthanmonochalkogeniden experimentell bestimmt werden. Unsere IPE-Ergebnisse haben die Autoren des oben erwähnten PRL-Artikels zu neueren Messungen (MOKE) angeregt. Diese zeigen nun - entgegen ihrer früheren Aussagen - eine tendenzielle Übereinstimmung mit unseren Resultaten.

Nach meiner Doktorarbeit habe ich in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Fink der Technischen Universität Dresden den Kondo-Peak in CeSi mit IPE untersucht.

Während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter habe ich mir die nachfolgenden Kenntnisse ebenfalls angeeignet:

• Bei der Schaffung von Ultra-Hochvakuum - für Oberflächenphysik und alle Arten von Spektroskopie eine Notwendigkeit - habe ich zahlreiche Erfahrungen gesammelt. Ebenso ist die Erzeugung von einkristallinen Metallfilmen (von der Konstruktion der Verdampfer bis zur Erstellung der geeigneten Aufdampf-Temper-Prozedur) ein Gebiet, auf dem ich zahlreiche Erfahrungen aufzuweisen habe.
• Auch bei der Darstellung meiner wissenschaftlichen Ergebnisse in Wort, Bild und Schrift habe ich einen gut verständlichen Stil gefunden, wie ich auf einigen Konferenzen und zahlreichen Vorträgen nachweisen konnte.
• Computer-Kenntnisse sind essentiell für jeden Physiker. Dabei geht es nicht nur um die Anwendung verschiedener Programme der Auswertung und Darstellung von Meßergebnissen, sondern auch um die eigene Programmierung. Ich habe mit den Sprachen BASIC, FORTRAN, Turbopascal, Borland Delphi und C++ diverse kleinere und auch umfangreichere Programme (Konvertierungen, Statistik und Analysen, Meß- und Steuerungsprogramme) geschrieben. Ebenso habe ich zeitweise die zahlreichen Computer (PC’s) und das gruppeninterne Netzwerk (Win9x / (WinNT 4.0) betreut.
• Schon während des Studiums habe ich durch die Wahl meines Nebenfaches Informatik (sowohl im Grund- als auch im Hauptstudiengang) einige wichtige Kenntnisse in der Programmierung, dem Rechneraufbau sowie der theoretischen Informatik sammeln können.

Meine weiteren wissenschaftlichen Interessen liegen auf dem Gebiet der Materialforschung, so zum Beispiel der dünnen magnetischen Schichten, der Halbleiter-Metallkontakte, .. . Mir scheinen dabei die Möglichkeiten der oberflächenempfindlichen Röntgenemission, der spin-polarisierten PE und Rastertunnelspektroskopie bei weitem nicht ausgereizt. Dabei interessiere ich mich nicht nur für reine Grundlagenforschung sondern auch für die praktische Anwendung in der Informationstechnik (MRAM, GMR-Heads, ..).

Falls Sie weitere Informationen über mich benötigen, versuchen Sie es bitte über die auf meiner Homepage (http://www.huebinger.de/) angegebenen Kontaktmöglichkeiten (Email, Phone, Mobile Phone).
 
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