Spin-abhängige thermo-galvanische Effekte: Experiment

• Antragsteller: Professor Dr. Sebastian Gönnenwein
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 198261808

Erst kürzlich wurde klar, dass die wohlbekannten thermo-elektrischen Effekte unter Einbeziehung des Spin-Freiheitsgrads neu überdacht werden müssen. So können kalorische Effekte im Spin-Transport die Wärmeleitung, den Magnetwiderstand und sogar die magnetische Textur beeinflussen und verändern. Die Untersuchung, Interpretation und Ausnutzung dieser Effekte ist sowohl für die Grundlagenforschung wie auch für Anwendungen von großer Bedeutung, umso mehr als der Spinfreiheitsgrad in der Informationsverarbeitung eine immer größere Rolle spielt. Der vorliegende Projektantrag befasst sich mit thematischen Kernthemen des Schwerpunktprogramms 1538. Das Ziel der im Antrag beschriebenen Experimente ist die Untersuchung von spin-kalorischen Transportphänomenen in ferromagnetischen dünnen Schichten und Multilagen, mit einem Arbeitsschwerpunkt auf magnetischen Isolatoren. Die geplanten Forschungsarbeiten umfassen die Herstellung von epitaktischen magnetischen dünnen Schichten und Heterostrukturen mit für spin-kalorische Experimente maßgeschneiderten Eigenschaften, sowie die Untersuchung des magneto-Seebeck Transporttensors, des anomalen Nernst Effekts und der Mott-Relationen in magnetischen Metallen. Einen zweiten experimentellen Schwerpunkt bilden thermisch getriebene Spinströme, Spin-Seebeck und Spin-Nernst-Effekt in dünnen Filmen und Heterostrukturen aus magnetischen (ferrimagnetischen bzw. antiferromagnetischen) Isolatoren, und die Dynamik von spin-kalorischen Effekten in diesen Strukturen. Die Untersuchung des Magneto-Wärmeleitfähigkeitstensors sowie des Magneto- bzw. Spin-Peltier Tensors stellt schließlich ein eher langfristiges Ziel dar.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1538: Spin Caloric Transport (SpinCaT)
• Beteiligte Person: Professor Dr. Rudolf Gross