Thin films of new materials with high spin polarization

• Applicant: Professor Dr. Gerhard Jakob
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2004 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5471292

In diesem Teilprojekt sollen dünne Schichten von Co2Cr1-xFexAl und verwandten Verbindungen in epitaktischer Form auf einkristallinen Schichten präpariert werden. Als Depositionsmethode werden die Kathodenzerstäubung und die Laserablation genutzt werden. Während erstere bereits erprobt ist und damit dünne Schichten mit hoher Spinpolarisation in der B2-Struktur hergestellt wurden, lassen sich mit letzterer ideal Legierungsreihen herstellen. Ziel ist es, die Depositionsparameter so zu optimieren, dass die Schichten mit höchstmöglicher Ordnung in der L21-Struktur aufwachsen. Mittels Vierkreis-Röntgendiffraktometrie lassen sich selbst an dünnen Schichten Abweichungen von der idealen L21-Heusler-Struktur feststellen. Durch die Wahl verschiedener Substrate lässt sich die Gitterfehlanpassung variieren. Für dünne Schichten tritt dadurch eine kohärente Verspannung im Gitter auf, die unter anderem die magnetische Anisotropie der Schichten modifiziert. Durch die Herstellung von Keilproben lässt sich die Schichtdickenabhängigkeit der physikalischen Eigenschaften einfach mit ortsauflösenden Methoden untersuchen. Die Transporteigenschaften der Heusler-Schichten als Funktion von Temperatur, Magnetfeldstärke und Magnetfeldrichtung bezüglich Stromrichtung und bezüglich Kristallrichtung lassen Rückschlüsse auf die Fermi-Fläche, Spin-Bahn-Kopplung, und die Streumechanismen der Ladungsträger zu und sollen in diesem Teilprojekt bestimmt werden.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 559: New Materials with High Spin Polarisation