Modellierung des spinkalorischen Transports in nanostrukturierten Heusler-Legierungen

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Entel (†); Professor Dr. Peter Kratzer; Dr. Voicu Popescu
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 198542393

Die beantragten Forschungen sollen zum materialspezifischen, mikroskopischen Verständnis des spinkalorischen Transports beitragen. Geplant sind spinaufgelöste theoretische Studien zum Stromtransport quer zu den Schichten einer ferromagnetischen Vielfachschichtstruktur mit Schichtdicken im Nanometerbereich. Der Strom kann dabei durch eine elektrische Spannung oder einen Temperaturgradienten angetrieben sein. Insbesondere zielen wir auf die Voraussage großer spinkalorischer Effekte ab, falls mindestens eine der Schichten aus einer Heusler-Legierung besteht. Unsere Vorarbeiten ergaben, dass Heusler-Dünnchichten ein dickenabhängiges Verhalten zeigen, das stark von den Volumeneigenschaften abweichen kann. Mit diesem Vorwissen wollen wir unsere Untersuchungen auf eine breitere Materialbasis ausdehnen, mit dem Ziel, optimal geeignete Heusler-Legierungen für thermische Spininjektion zu identifizieren. Alle unsere geplanten Untersuchungen zur elektronischen Struktur werden mit Hilfe der Dichtefunktionaltheorie durchgeführt; für die darauf aufbauenden Untersuchungen zum Transport benutzen wir den Kubo-Greenwood/Streda-Formalismus. Wichtige Forschungsgegenstände sind die Magnetisierungsabhängigkeit des thermoelektrischen Effekts sowie die Rolle von Unordnung, der elektronischen Korrelationen und der Elektron-Magnon-Wechselwirkung bei endlichen Temperaturen.

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