Ursprung und Stabilität von hochspinpolarisierten Oberflächenresonanzen

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Jourdan
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 272511961

Die Raumtemperatur-Spinpolarisation ferromagnetischer Materialien ist eine entscheidende Größe für die Spinelektronik. Hierfür ist meist nicht das Volumen sondern die Oberfläche der Materialien relevant. So ist es uns kürzlich gelungen, eine hohe Spinpolarisation der Heusler-Verbindung Co2MnSi nachzuweisen, welche durch eine tief in das Volumen reichende Oberflächenresonanz im Majoritätsband verursacht wird.In diesem Projekt soll der physikalische Ursprung solcher hochspinpolarisierter Oberflächenresonanzen aufgeklärt werden. Dies beinhaltet experimentelle und theoretische Untersuchungen unterschiedlicher Heusler- und verwandter Verbindungen in unterschiedlichen Orientierungen. Insbesondere stellt sich die Frage, ob halbmetallische Volumeneigenschaften eine notwendige Voraussetzung für das Auftreten einer 100% spinpolarisierten Oberflächenresonanz sind. Weiterhin ist für Anwendungen entscheidend, ob die durch eine Resonanz an einer freien Oberfläche verursachte hohe Spinpolarisation auch an Grenzflächen mit Isolatoren oder Metallen erhalten bleibt.Als experimentelle Hauptuntersuchungsmethode der Ober- und Grenzflächenzustände soll in-situ spinaufgelöste Photoemissionsspektroskopie (SR-UPS) und im Hinblick auf die größere Informationstiefe spinintegrierte Hochenergie-Röntgen- Photoemissionsspektroskopie (HAXPES) verwendet werden. Die Interpretation der Ergebnisse soll durch Vergleich mit Bandstruktur- und Photoemissions-Berechnungen, die alle relativistischen, Oberflächen- und Hochenergie-Effekte beinhalten, erfolgen. Dabei sollen insbesondere elektronische Korrelationen sowie durch endliche Temperatur verursachte Effekte durch hauptsächlich von den Antragstellern entwickelte theoretische Methode untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen