Anomale Röntgenbeugung zur Untersuchung der atomaren Ordnung in quasi-epitaktischen Heusler Verbindungsschichten

• Applicant: Dr. Jan Michael Schmalhorst
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2009 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 164397852

Eine zentrale Herausforderung in der Spinelektronik ist die Entwicklung von ferromagnetischen Materialien mit hoher Spinpolarisation P, bei denen an der Fermikante EF die magnetischen Momente der Elektronen vorwiegend in eine Richtung orientiert sind. Bei vollständiger Spinorientierung, entsprechend P = 100%, spricht man von einem ferromagnetischen Halbmetall. Diese ideale Eigenschaft wurde für zahlreiche Materialien aus der Klasse der Heusler Verbindungen X2YZ (z.B. Co2MnSi, Co2Fe0.5Mn0.5Si, Co2TiSn) vorhergesagt. Unter Verwendung dieser Materialien wurden in magnetischen Tunnelkontakten bisher magnetfeldabhängige Widerstandsänderungen (Tunnelmagnetowiderstand, TMR) von über 200% bei Raumtemperatur erreicht.Bei Heusler Verbindungen hängt die elektronische Struktur und damit ihre Spinpolarisation vom Grad der vorhandenen atomaren Unordnung ab. Halbmetallische Eigenschaften werden bei Heusler Verbindungen vom Typ X2YZ in der Regel nur für die hoch geordnete L21 Phase erwartet. In dem hier vorgeschlagenen Projekt soll die atomare Unordnung von unterschiedlich präparierten Heusler Verbindungsschichten mittels anomaler Röntgenbeugung an der Synchrotronstrahlungsquelle Elettra in Triest untersucht werden. Damit sollen die bereits in Bielefeld durchgeführten Messungen der strukturellen, magnetischen und elektronischen Eigenschaften der Verbindungen komplettiert werden, um insbesondere das Zusammenspiel von atomarer Unordnung und elektronischer Struktur besser verstehen zu können.

• DFG Programme: Research Grants