"Exchange bias" an ferro-/antiferromagnetischen Grenzflächen

• Applicant: Professor Dr. Gernot Güntherodt
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2000 to 2001
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5284444

Seit meinem Forschungsaufenthalt 1996 bei Prof. Schuller an der UC San Diego, LaJolla, USA, beschäftigt sich meine Arbeitsgruppe mit dem Phänomen des "Exchange bias" (EB), d.h. der Austauschkopplung an Grenzflächen von ferro-/antiferromagnetischen Schichten. Diese führt zu einer Verschiebung der Hysteresekurve und damit zum "Pinning" der Magnetisierung der ferromagnetischen Schicht. Der EB-Effekt wird kommerziell vielseitig in MR-Sensoren verwendet, ist aber mikroskopisch noch ziemlich unverstanden. Aus der erfolgreichen Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Schuller resultierte der Vorschlag eines Experiments und Modells durch P. Miltenyi (Phys. Rev. Lett. und Dissertation, RWTH Aachen, 2000),dass Volumendefekte in Antiferromagneten für den EB-Effekt verantwortlich sind. Die experimentellen Resultate konnten durch Monte Carlo Simulationen von U. Nowak/K. D. Usadel (Uni. Duisburg) bestätigt werden. Damit gelang ein Durchbruch in der mikroskopischen Beschreibung des EB-Effekts, die zwanglos die verschiedenen, teilweise kontroversen Resultate in der Literatur erklären. Während meines Forschungsaufenthalts im Rahmen eines Forschungsfreisemesters ist eine weitere Vertiefung des mikroskopischen Verständnisses des EB-Effekts geplant. Insbesondere sollen die bisherigen Arbeiten von antiferromagnetischen Isolatoren auf Metalle erweitert werden. Die jüngsten Untersuchungen von Prof. Schullers Gruppe mittels Neutronenstreuung sind ferner von besonderem Interesse.

• DFG Programme: Research Grants