Abbildung 5.5: Ausschnitt der Bandstruktur-Rechnung des
Kobalt-Einkristalls [GuN92]. Dargestellt ist die Bandstruktur entlang der
Hochsymmetrierichtungen, die in der vom Experiment aufgespannten Meßebene
liegen. Zusätzlich sind zur Veranschaulichung zwei direkte Übergänge
in die Bandstruktur eingezeichnet. Die Übergangsenergie
entspricht der Nachweisenergie der Geiger-Müller-Zählrohre.
Die Untersuchungen der 3d-Bänder mit der Photoemission
am Kobalt-Einkristall wurden 1977 von Heimann et al. [HMN77] begonnen.
Neben der Co(0001)-Oberfläche wurde von dieser Gruppe auch die
Co()-Oberfläche in Normalemission spektroskopiert.
Aufgrund fehlender Bandstrukturrechnungen oberhalb der Fermikante haben
sie jedoch -wie man heute weiß- den energetischen Verlauf des
Endzustandsbandes damals nicht korrekt zugeordnet. Ferner war es ohne
Spinanalyse der Elektronen nicht möglich, eine Zuordnung der
Anfangszustände vorzunehmen. Eindeutige Bandzuordnungen ohne
Spinanalyse für den Einkristall existieren nur für die
Co(0001)-Oberfläche [HiE79, EHK80, HiE80, HiF82]. Die
spinintegrierten Messungen entlang lassen indirekt auf
eine Spinaufspaltung von für die obersten d-Bänder
() schließen. Damit wäre die Spinaufspaltung
der d-Bänder gut dreimal so groß wie die im Nickeleinkristall[HKE79].
Während obige Arbeiten die Austauschaufspaltung der d-Bänder nur über
eine Linienform-Analyse bestimmen konnten, ermöglichen spinaufgelöste
Messungen eine direkte Trennung von Minoritäts- und
Majoritäts-Zuständen in separaten Spektren. Hierfür wurde die
spinpolarisierte inverse Photoemission bereits erfolgreich bei Nickel
und Eisen eingesetzt [Don89, Pas94].
*
Für Kobalt wird diese Technik in dieser Arbeit zum ersten Mal verwendet.
In Abbildung 5.5 ist ein Ausschnitt der
Bandstruktur E(k) für Kobalt entlang einiger Hauptsymmetrielinien
dargestellt.
Die Bandstruktur wurde mittels der LMTO-Methode (Linear-Muffin-Tin-Orbital)
im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie erhalten.
Zur Berechnung wurde die quantenmechanische Vielteilchenwechselwirkung
der Elektronen unter der Verwendung der lokalen Dichte genähert (LDA)[GuN92].
Die hier gezeigten Hauptsymmetrielinien
liegen in der Meßebene des Experimentes (vgl. Abb. 5.1,
s.S. 
). Bei Normalinzidenz der Elektronen werden
Zustände entlang erreicht
, für die man jedoch
mit longitudinal spinpolarisierten Elektronen keine Spininformation
erhält (siehe Abschnitt 3.5,
s.S. ).
Zustände am Brillouinzonenrand der Oberfläche (A - R - L) werden für unterschiedliche Energien der Endzustände unter unterschiedlichen Elektroneneinfallswinkeln beobachtet. Dies ist eine Folge des isochromatischen Meßprinzips (siehe Anhang B). Für , und erreicht man bei den Elektroneneinfallswinkeln von und .
Für alle -Werte zwischen und werden Zustände erreicht, die auf den Senkrechten zwischen den Symmetrielinien M - U - L und liegen.