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2018 | OriginalPaper | Chapter

1. Magnetic Spectroscopy of Individual Atoms, Chains and Nanostructures

Authors : Jens Wiebe, Alexander A. Khajetoorians, Roland Wiesendanger

Published in: Atomic- and Nanoscale Magnetism

Publisher: Springer International Publishing

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Abstract

We review the magnetism of tailored bottom-up nanostructures which have been assembled of 3d-transition metal atoms on nonmagnetic metallic substrates. We introduce the newly developed methodology of single atom magnetometry which combines spin-resolved scanning tunneling spectroscopy (SPSTS) and inelastic STS (ISTS) pushed to the limit of an individual atom. We describe how it can be used to measure the magnetic moment, magnetic anisotropy, and g-factor of individual atoms, as well as their pair-wise Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY)-interaction. Finally, we will show that, using these measured quantities in combination with STM-tip induced manipulation of the atoms, nanostructures ranging from antiferromagnetic chains and two-dimensional arrays over all-spin based logic gates to magnetic memories composed of only few atoms can be realized and their magnetic properties characterized.

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2.
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go back to reference A.A. Khajetoorians, T. Schlenk, B. Schweflinghaus, M. dos Santos Dias, M. Steinbrecher, M. Bouhassoune, S. Lounis, J. Wiebe, R. Wiesendanger, Phys. Rev. Lett. 111, 157204 (2013)ADSCrossRef A.A. Khajetoorians, T. Schlenk, B. Schweflinghaus, M. dos Santos Dias, M. Steinbrecher, M. Bouhassoune, S. Lounis, J. Wiebe, R. Wiesendanger, Phys. Rev. Lett. 111, 157204 (2013)ADSCrossRef
5.
go back to reference A.A. Khajetoorians, S. Lounis, B. Chilian, A.T. Costa, L. Zhou, D.L. Mills, J. Wiebe, R. Wiesendanger, Phys. Rev. Lett. 106, 037205 (2011)ADSCrossRef A.A. Khajetoorians, S. Lounis, B. Chilian, A.T. Costa, L. Zhou, D.L. Mills, J. Wiebe, R. Wiesendanger, Phys. Rev. Lett. 106, 037205 (2011)ADSCrossRef
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go back to reference B. Chilian, A.A. Khajetoorians, S. Lounis, A.T. Costa, D.L. Mills, J. Wiebe, R. Wiesendanger, Phys. Rev. B 84, 212401 (2011) B. Chilian, A.A. Khajetoorians, S. Lounis, A.T. Costa, D.L. Mills, J. Wiebe, R. Wiesendanger, Phys. Rev. B 84, 212401 (2011)
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go back to reference T. Balashov, T. Schuh, A.F. Takács, A. Ernst, S. Ostanin, J. Henk, I. Mertig, P. Bruno, T. Miyamachi, S. Suga, W. Wulfhekel, Phys. Rev. Lett. 102, 257203 (2009)ADSCrossRef T. Balashov, T. Schuh, A.F. Takács, A. Ernst, S. Ostanin, J. Henk, I. Mertig, P. Bruno, T. Miyamachi, S. Suga, W. Wulfhekel, Phys. Rev. Lett. 102, 257203 (2009)ADSCrossRef
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10.
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Metadata
Title
Magnetic Spectroscopy of Individual Atoms, Chains and Nanostructures
Authors
Jens Wiebe
Alexander A. Khajetoorians
Roland Wiesendanger
Copyright Year
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-99558-8_1

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