Theoretische Untersuchung spin-abhängigen Transports von Adsorbaten zu magnetischen Oberflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Karsten Reuter, seit 9/2014
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Moleküle, Materialien, Oberflächen
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 245771695

Selbst-assemblierte Monolagen (SAMs) organischer Moleküle auf Metalloberflächen bieten einzigartige Möglichkeiten für zukünftige molekulare Elektronik. Vor kurzem wurde diese Idee von der Gruppe von P. Feulner an der TU München auf molekulare Spintronik auf magnetischem Eisen, Cobalt und Nickel erweitert. In diesem Projekt schlagen wir vor Prozesse dieser Art mit "first-principles"-Methoden der Quantenchemie und der Quantendynamik zu untersuchen. Wir werden dieses Ziel auf zwei Wegen verfolgen: Einerseits wollen wir die Bildung, Stabilität und Struktur von SAMs auf magnetischen Oberflächen untersuchen. Spin-polarisierte DFT-Rechnungen mit semi-lokalen Austausch-Korrelations-Funktionalen bieten hier einen geeigneten Zugang zum Magnetismus itineranter Elektronen in elementaren Metallen. Zur Beschreibung der Oberfläche werden wir dies mit einem "supercell"-Ansatz verbinden. Auf der anderen Seite wollen wir den spin-abhängigen Ladungstransport durch die Adsorbate in das magnetische Substrat mit einer Reihe von zeitabhängigen DFT- und CI-Rechnungen simulieren. Hierzu wird das Substrat durch einen Cluster angenähert. Da der approximativste quantendynamische Ansatz die Behandlung von bis zu 10000 Elektronen erlaubt, sind wir zuversichtlich die Rechnungen auf der relevanten Zeitskala zur Konvergenz zu bekommen. Besondere Aufmerksamkeit werden wir dabei den Ursachen der unterschiedlichen Ladungstransferzeit, wie eine spin-abhängige Barriere oder Zustandsdichte, widmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Peter Feulner
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Mathias Nest, bis 9/2014