Untersuchung des Röntgenzirkulardichroismus dünner Heusler Verbindungsschichten mit niedriger Curie-Temperatur

• Applicant: Dr. Jan Michael Schmalhorst
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2009 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 159663510

In der Spinelektronik werden neben der Ladung der Elektronen auch deren magnetische Momente kontrolliert und manipuliert, um Bauelemente mit neuartiger Funktionalität zu realisieren. Grundlegende Materialien hierfür sind Ferromagnete mit hoher Spinpolarisation P, bei denen an der Fermikante EF die magnetischen Momente der Elektronen vorwiegend in eine Richtung orientiert sind. Bei vollständiger Spinorientierung entsprechend P = 100% spricht man von einem ferromagnetischen Halbmetall. Diese ideale Eigenschaft wurde für zahlreiche Materialien aus der Klasse der Heusler Verbindungen X2YZ (z.B. Co2MnSi, Co2Fe0.5Mn0.5Si, Co2TiSn) vorhergesagt. Unter Verwendung dieser Materialien wurden in magnetischen Tunnelkontakten bisher magnetfeldabhängige Widerstandsänderungen (Tunnelmagnetowiderstand, TMR) von über 200% bei Raumtemperatur erreicht.Wenngleich für die Anwendung vor allem Ferromagnete mit hoher Curie Temperatur TC wünschenswert sind, bietet die Untersuchung von Materialien mit niedrigem TC vor allem die Möglichkeit, Prozesse, die für die beobachtete Temperaturabhängigkeit des TMR verantwortlich sind, bis hin zur kritischen Temperatur zu studieren. Hier setzt das vorgeschlagene Projekt an. Es sollen zur Erweiterung der in Bielefeld durchgeführten Messungen der Transport- und der strukturellen Eigenschaften von auf Heusler Verbindungen basierenden Tunnelkontakten elementspezifische Untersuchungen der temperaturabhängigen magnetischen Eigenschaften von Co2TiSn (TC = 350K) an der Advanced Light Source in Berkeley, USA durchgeführt werden.

• DFG Programme: Research Grants