SFB 491:  Magnetische Heteroschichten: Spinstruktur und Spintransport

• Fachliche Zuordnung: Physik
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5484012

Heteroschichtstrukturen sind auf Nanometer-Skala künstlich geschichtete und durch wohldefinierte Grenzflächen getrennte Materialien mit neuartigen physikalischen Eigenschaften. Das Ziel des Sonderforschungsbereichs 491 ist es, die physikalischen Grundlagen von solchen Heteroschichtsystemen zu erarbeiten, die ein großes technologisches Potential für Anwendungen in verschiedenen Bereichen der  Informations- und Kommunikationstechnologie haben, insbesondere im Bereich der nichtflüchtigen Datenspeicherung, der Magnetfeldsensorik und der Steuerung zukünftiger Datenträger. Im vorgeschlagenen Arbeitsprogramm werden zum ersten Mal konsequent die verschiedenen Materialkombinationen aus Metallen, Halbleitern und Isolatoren für potenzielle Anwendungen in der Hochtechnologie untersucht.
Der übergeordnete gemeinsame Gesichtspunkt für die verschiedenen Teilprojekte im Sonderforschungsbereich sind spinabhängige elektronische Eigenschaften der Schichtsysteme, die durch Maßschneidern der beteiligten Materialien auf einer nm-Skala hervorgerufen werden und in dieser Form im Volumen nicht vorkommen. Beispiele für neue spinabhängige Eigenschaften in strukturierten Systemen sind die Injektion und der Transport von spinpolarisierten Elektronen in Metall/Halbleiter-Schichtstrukturen, die antiferromagnetische Kopplung und der anomale Magnetwiderstand in Metall/Metall-, Metall/Halbleiter- und Metall/Isolator -Schichtstrukturen, die Austauschwechselwirkung zwischen ferro- und antiferromagnetischen Schichten an Metall/Isolator-Grenzflächen, die senkrechte magnetische Anisotropie in Metall/Metall-Strukturen sowie Quanteninterferenzphänomene in supraleitenden und magnetischen Metall/Metall- und Metall/Isolator-Schichtsystemen.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

• A1 - Oberflächenwachstum unter elastischen Spannungen (Teilprojektleiter Wolf, Dietrich )
• A02 - In-situ Untersuchungen der Struktur und der magnetischen Eigenschaften dünner ferromagnetischer Schichten (Teilprojektleiter Köhler, Ulrich )
• A3 - Wachstum, Ordnung und dynamische Eigenschaften magnetischer Schichtsysteme mittels He-Atomstrahlstreuung (Teilprojektleiter Witte, Gregor ;  Wöll, Christof )
• A04 - Simulation und Theorie von Spinstrukturen in magnetischen Schichtsystemen (Teilprojektleiter Usadel, Klaus D. )
• A05 - Ummagnetisierungsprozesse in lateralen und senkrechten magnetischen Nanostrukturen (Teilprojektleiter Petracic, Oleg ;  Zabel, Hartmut )
• A06 - Spinstrukturen und Grenzflächeneigenschaften magnetischer Schichtsysteme (Teilprojektleiter Keune, Werner )
• A07 - Magnetoelektrisch kontrollierter Exchange Bias und Spintronik (Teilprojektleiter Kleemann, Wolfgang ;  Meckenstock, Ralf ;  Wende, Heiko )
• A08 - Ortsaufgelöste Ferromagnetische Resonanzuntersuchungen von Anisotropie und Relaxation in Fe-Halbleiter-Heteroschichten (Teilprojektleiter Farle, Michael ;  Meckenstock, Ralf ;  Pelzl, Josef )
• A09 - In-situ Ferromagnetische Resonanz und Magnetometrie an epitaktischen Fe/Halbleitergrenzflächen (Teilprojektleiter Farle, Michael )
• A11 - Magnetodynamik und mikromagnetische Struktur in Heteroschichten (Teilprojektleiter Hertel, Riccardo ;  Schneider, Claus Michael )
• A12 - Elementspezifische Untersuchungen der strukturellen und magnetischen Eigenschaften magnetischer Heteroschichten (Teilprojektleiter Wende, Heiko )
• A13 - Ab initio-Thermodynamik und Magnetismus von ferromagnetischen Schichten (Teilprojektleiter Kratzer, Peter )
• B01 - Einfluss magnetischer Wechselwirkung auf den Transport in niedrigdimensionalen Elektronengasen (Teilprojektleiter Efetov, Konstantin )
• B02 - Spinabhängiger Transport in Ferromagnet-Halbleiter-Nanostrukturen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Fischer, Saskia F. ;  Kunze, Ulrich )
• B3 - Ionenimplantierte, magnetische Störstellen in hochbeweglichen zweidimensionalen Elektronengasen in GaAs/A1xGa1-xAs-Heterostrukturen (Teilprojektleiter Becker, Hans Werner ;  Koch, Jörg ;  Rolfs, Claus ;  Wieck, Andreas Dirk )
• B4 - Laterale Strukturierung von ferromagnetischen Oberflächenschichten auf GaAs/A1xGa1-xAs-Heterostrukturen (Teilprojektleiter Koch, Jörg ;  Wieck, Andreas Dirk )
• B05 - Spindynamik und -transport in magnetischen Nanostrukturen (Teilprojektleiter Farle, Michael ;  Lindner, Jürgen )
• B06 - Transporttheorie von Heteroschichtsystemen (Teilprojektleiter Entel, Peter )
• B07 - Magnetotransport und Tunnelphänomene von spinpolarisierten Elektronen in ferromagnetischen Schichtsystemen (Teilprojektleiter Westerholt, Kurt )
• B08 - Spintronik mit Supraleitern (Teilprojektleiter Efetov, Konstantin )
• B09 - Spin-Elektronik mit Supraleitern: Experimente (Teilprojektleiter Westerholt, Kurt ;  Zabel, Hartmut )
• B10 - Optischer Nachweis der Spininjektion aus ferromagnetischen Kontakten in Halbleiter (Teilprojektleiter Hofmann, Martin ;  Wieck, Andreas Dirk )
• B11 - Spinabhängiger Transport in magnetischen Nanostrukturen (Teilprojektleiter König, Jürgen )
• B12 - Spindynamik in magnetischen Schichtstrukturen (Teilprojektleiter Bacher, Gerd )
• B13 - Ultraschnelle Fluktuationen und dissipative Dynamik in magnetischen Systemen (Teilprojektleiter Hägele, Daniel )
• N01 - Hochauflösende magnetische Abbildungsverfahren und Ummagnetisierungsprozesse (Teilprojektleiter Eimüller, Thomas )
• N01 - Hochauflösende magnetische Abbildungsverfahren und Ummagnetisierungsprozesse (Teilprojektleiter Eimüller, Thomas )
• S - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Zabel, Hartmut )

• Antragstellende Institution: Ruhr-Universität Bochum
• Beteiligte Hochschule: Universität Duisburg-Essen
• Beteiligte Institution: Forschungszentrum Jülich GmbH ; Institut für Festkörperforschung (IFF) (aufgelöst)
• Sprecher: Professor Dr. Hartmut Zabel