Kurzfassung
Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung zeitaufgelöster Rastertunnelmikroskopie für spinaufgelöste Transportmessungen auf atomarer Skala. Dies umfasst die Entwicklung einer Tieftemperatur-Ultrahochvakuumanlage, die magnetfeldabhängige Messungen mit Pikosekunden-Zeitauflösung gewährleistet. Teil dieser Anlage ist ein neuartiges Hochfrequenz-Rastertunnelmikroskop, das in einem Temperaturbereich von 1 K bis 100 K und Magnetfeldern von bis zu 3 T arbeiten kann.
Zudem wird in dieser Arbeit das Konzept und die technische Umsetzung eines neuartigen Mehrfach-Spitzen Rastertunnelmikroskops vorgestellt. Dieses soll in der Lage sein, Spin-Transportmessungen auf atomarer Skala mit Zeitauflösungen im Pikosekunden-Bereich zu realisieren. Für dieses Mikroskop wurde ein eigener Testaufbau konstruiert, mit dem sich Test- und Charakterisierungsmessungen in einem Temperaturbereich zwischen 10 K bis Raumtemperatur durchführen lassen.
This thesis addresses the development of time-resolved scanning tunneling microscopy for spin-resolved transport measurements on the atomic scale. This includes the development of a low-temperature ultra-high vacuum system, which allows magnetic field dependent measurements with picosecond temporal resolution. Part of this system is a novel radio frequency scanning tunneling microscope capable of operating in a temperature range from 1 K to 100 K and magnetic fields of up to 3 T. In addition, this thesis presents the concept and technical implementation of a novel multi-tip scanning tunneling microscope. This microscope will be able to perform spin-transport measurements on the atomic scale with a temporal resolution in the picosecond time regime. A special test setup has been developed for this microscope which allows test and characterization measurements in a temperature range between 10 K and room temperature.