TRANSITION FROM PAULI-PARAMAGNETISM TO BAND-FERROMAGNETISM IN Ni-FILMS OF A FEW ATOMIC LAYERS

Résumé
Des films de Ni de quelques couches atomiques sont condensés en UHV à 10 K sur des films métalliques de Pb amorphe et Pb, Cu et Bi cristallins. Des mesures de l'effet Hall extraordinaire sont utilisées pour déterminer l'aimantation et la susceptibilité des films. Les films de Ni d'une épaisseur inférieure à 2 couches atomiques ne possèdent pas de moment magnétique mais montrent une susceptibilité prononcée. Entre 2 et 3 couches atomiques de Ni la susceptibilité diverge et les films plus épais ont un moment magnétique. Un film de Ni représente ainsi un système, dans lequel l'interaction d'échange augmente avec l'épaisseur causant une transition de Pauli para-magnétisme au ferromagnétisme de bande.

Abstract
Ni films of a few atomic layers are condensed in UHV at 10 K on metallic substrates of amorphous Pb and crystalline Pb, Cu and Bi. Anomalous Hall-effect measurements are used to determine the magnetization and the susceptibility of the films. Ni-films with a thickness smaller than two atomic layers possess no magnetic moment but show an enhanced susceptibility. Between two and three atomic layers of Ni the susceptibility diverges and thicker films possess a magnetic moment. A thin Ni-film thus represents a system in which the exchange interaction increases with thickness, causing a transition from Pauli-paramagnetism to band-ferromagnetism.