Theorie thermischer magnetogalvanischer Effekte in magnetischen Tunnelkontakten

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Heiliger
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 197678537

Magnetische Tunnelkontakte basierend auf einer MgO Barriere sind vielversprechende Elemente für zukünftige Anwendungen im Bereich der Spincaloritronik. Die Tunnelkontakte zeigen einen hohen Magneto-Seebeck-Effekt, der allerdings sehr stark von den Materialparametern abhängt. Daher planen wir den Effekt zu optimieren, indem auch andere Materialen, wie z.B. Heusler Verbindungen, untersucht werden. Weiterhin ist eine Idee die relative magnetische Orientierung in den Tunnelkontakten nur durch Anlegen eines Temperaturgradienten zu ändern. Dazu wird der Effekt des thermischen spin-transfer torque ausgenutzt. Um tatsächlich ein Schalten zu erreichen, ist es notendig zu besonders dünnen ferromagnetischen Schichten von FeCo Legierungen überzugehen, da diese eine senkrechte Magnetisierung zeigen. Auch der thermische spin-transfer torque hängt sehr stark von den Materialparametern ab, deren Einfluss detailliert untersucht werden soll. Zusätzlich wird die Möglichkeit untersucht nicht-Gleichgewichts-Besetzungsfunktionen zur Optimierung der Effekte zu nutzen.In unserem Projekt wollen wir auch den Verlauf des Temperaturgradienten über eine nanoskalige Grenzfläche verstehen. Dafür werden wir den phononischen Transport in Verbindung mit dem Elektronentransport berechnen. Zusätzlich werden wir untersuchen, ob es einen Unterschied zwischen dem Phononen- und Elektronensystem, zum Beispiel bezüglich der Temperatur an der Grenzfläche, gibt.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1538: Spin Caloric Transport (SpinCaT)