Magnetismus und thermomagnetische Phänomene in Eisennitriden.

• Antragsteller: Dr. Imants Dirba, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 471878653

Die Synthese von Eisennitriden, Fe(x)N (x = 3-8), ist ein vielversprechender Weg zu magnetischen Materialien aus reichlich vorhandenen Quellen. Ihr magnetisch geordneter Zustand zeigt gute Temperaturstabilität sowie als auch eine hohe Sättigungsmagnetisierung. Die Koerzitivkraft ändert sich in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und der Mikrostruktur. Zusätzlich beeinflusst die Kopplung zwischen den lokalisierten Momenten und den Spins von Ladungsträgern die elektrischen Eigenschaften. All dies bestimmt den Schwerpunkt des Projekts der liegt auf der Nutzung der magnetischen Eigenschaften ausgewählter Fe(x)N-Nanopartikel und deren Biokompatibilität für biomedizinische Anwendungen, und auch auf der Grundlagenforschung zur Optimierung der thermomagnetischen Eigenschaften (anomaler Nernst- und Spin-Seebeck-Effekt) und deren Anwendung. Die Materialien werden in Form von Nanopartikeln und dünnen Schichten hergestellt. Ziel des Projekts ist, die magnetischen und thermomagnetischen Eigenschaften von Fe(x)N in Abhängigkeit vom Grad der Fe-N-Ordnung, der Mikrostruktur und der Dotierung mit anderen Übergangsmetallen zu optimieren. Die experimentellen Ergebnisse werden mit elektronischen Strukturberechnungen verglichen. Die Synthese nanoskaliger Fe(x)N-Phasen und das Design von Dünnfilmen und Kompositmaterialien werden durchgeführt. Die Magnetotransporteigenschaften für die Kaloritronik sowie die Oberflächenmodifikationen und die weitere Funktionalisierung von Fe(x)N-Partikeln für biomedizinische Anwendungen werden untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Kooperationspartner: Professor Dr. Karel Knizek, Ph.D.