Thermisch erzeugte Spinpolarisation

• Antragsteller: Timo Kuschel, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 257844649

Das Projekt 'Thermisch generierte Spinpolarisation' wird für die zweite Periode des Schwerpunktprogramms SpinCaT beantragt. Es beinhaltet alternative Detektionstechniken für thermisch erzeugte Spinströme und Spinpolarisationen über die Verwendung des inversen Spin Hall Effektes (ISHE) in Pt hinaus. Es wurde gezeigt, dass der Proximity Effekt in Pt parasitäre Effekte erzeugen kann wie zum Beispiel den anomalen Nernst Effekt (ANE), welcher die Spindetektion beim longitudinalen Spin Seebeck Effekt (LSSE) beeinflusst. Die alternativen Techniken sind der magnetooptische Kerr Effekt (MOKE), die resonante magnetische Röntgenreflektometrie (XRMR), der Tunnelmagnetwiderstand (TMR) und die Spin Nernst Magnetothermokraft (SMTP), welche alle entweder mittels Spin Seebeck (SSE) oder Spin Nernst Effekt (SNE) getestet werden.Der Antragsteller ist im Dezember 2011 der Gruppe von Prof. Reiss in Bielefeld beigetreten und begann innerhalb des SpinCaT Projektes den SSE in dünnen Nickelferrit-Schichten (NFO) und Permalloy-Schichten zu untersuchen. Zusammen mit Kollegen wurden ANE Beiträge in temperaturabhängigen SSE Messungen in longitudinaler und transversaler Geometrie untersucht. Die Trennung von LSSE und ANE sowie die Separation von ANE und planarem Nernst Effekt (PNE) von einem verschwindenden TSSE wurden gezeigt, wie in mehreren Publikationen veröffentlicht. Weitere Experimente wie XRMR zum Test von Proximity Effekten in Pt/NFO Filmen wurden gestartet. Zusätzlich wurde in den letzten Monaten ein MOKE basierter Aufbau für vektorielle Magnetometrie konstruiert.Der vorliegende Antrag is der erste Antrag des Antragstellers und beschreibt detailliert, wie durch den SSE erzeugte Spinpolarisationen mittels MOKE in Bi dotiertem NFO und in CoFeTb/Cu/FM Trilagen (FM=YIG, NFO, magnetite) nachgewiesen werden können. Der SNE in Platin soll mittels MOKE, XRMR und TMR gezeigt werden. Zusätzlich wird der thermisch erzeugte Spin Hall Magnetwiderstand, genauer gesagt die Spin Nernst Magnetothermokraft, untersucht. Erste Experimente werden durchgeführt und versprechen interessante Ergebnisse.Wie auch schon in der ersten Periode des SpinCaT Schwerpunktsprogramms wird diese Arbeit in Kooperation mit den Partnergruppen in Garching, Regensburg, Mainz, Kaiserslautern, Osnabrück und Giessen durchgeführt.

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