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GRK 1286:  Maßgeschneiderte Metall-Halbleiter-Hybridsysteme

Fachliche Zuordnung Physik der kondensierten Materie
Förderung Förderung von 2006 bis 2015
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 12387132
 
Erstellungsjahr 2015

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Mikro- und nanostrukturierte Metall-Halbleiter-Hybridsysteme kombinieren die Vorteile von Metallen und Halbleitern und eröffnen der grundlagen- und anwendungsorientierten Forschung neue Perspektiven, die weit über die Möglichkeiten der Metalle oder Halbleiter allein hinausgehen. Ein wichtiges Profilelement des Graduiertenkollegs, in dem Physiker mit Informatikern und Mathematikern zusammengearbeitet haben, war die Verbindung von Experiment, Theorie und Simulation. Ein herausragendes Ergebnis dieser Zusammenarbeit sind die beiden Simulationsprogramme MicroMagnum und magnum.fe zur Lösung der Landau-Lifshitz-Gilbert-Gleichung mit allen Feldtermen und dem Spindrehmoment. Die Programme sind im Internet frei verfügbar. Die experimentellen Untersuchungen erfolgten mit vielfältigen Methoden wie Magnetotransportmessungen, Hall-Mikromagnetometrie, Magnetkraftmikroskopie, magneto-optischer Kerr-Mikroskopie, Röntgen-Transmisionsmikroskopie, Photolumineszenspektroskopie, optischer Nahfeldmikroskopie und spinpolarisierter Rastertunnelmikroskopie. Die enge Kooperation der Kollegiaten bewirkte einen wechselseitigen Austausch der einzelnen Methoden und führte damit zu einer Steigerung der wissenschaftlichen Ergebnisse. Die vom Graduiertenkolleg gewonnenen Erkenntnisse tragen zum besseren Verständnis der elektrischen, magnetischen und optischen Eigenschaften von Metall-Halbleitera Hybridsystemen bei. Dazu zählen Metall-Halbleiter-Röllchen, die als Metamaterialien zur Herstellung von Hyperlinsen verwendet werden können, und Metall-Halbleiter-Kontakte, die eine verbesserte Spininjektion von Metallen in Halbeiter ermöglichen. Mögliche Anwendungen, die sich aus der Forschung des Graduiertenkollegs ergeben könnten, wären innovative Speicherbauelemente, die auf der Chiralität und Polarisierung magnetischer Vortizes, der Änderung des Magnetisierungszustands einzelner Inseln aus Eisenatomen oder der Erzeugung und Vernichtung von Skyrmionen beruhen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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