Der Beitrag der Breit-Wechselwirkung zur magnetischen Anisotropie von Nanostrukturen

• Antragsteller: Professor Dr. Hubert Ebert
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5453506

Für magnetische Übergangsmetallsysteme mit niedriger Symmetrie stellt die Formanisotropie einen wesentlichen Beitrag zur magnetischen Anisotropie dar, der vergleichbar zu dem aufgrund der Spin-Bahn-Kopplung ist. In allen bisherigen theoretischen Arbeiten wurde die Formanisotropie klassisch behandelt und über die magnetische Dipol-Dipol-Wechselwirkung repräsentiert, während der Spin-Bahn-Beitrag über Bandstrukturrechnungen ermittelt wurde. Insbesondere für magnetische Nanostrukturen, wie dünne Schichten, Drähte und Cluster, bei denen die Lage der leichten Achse empfindlich vom Wechselspiel der beiden Beiträge abhängt, erscheint dieses inkonsistente Aufteilung fragwürdiger. Im Gegensatz hierzu werden im vorgelegten Projekt erstmals alle Beiträge zur magnetischen Anisotropie auf ab-initio Niveau behandelt. Dies wird erreicht, indem die Breite die Wechselwirkung, als eigentliche Ursache der Formanisotropie, in vollrelativistische Berechnungen der Elektronenstruktur auf der Grundlage der Spindichtefunktionaltheorie eingebunden wird. Auf diese Weise wird, insbesondere für magnetische Nanostrukturen, eine zuverlässigere Bestimmung der magnetischen Anisotropie erreicht und damit eine Überprüfung der bislang verwendeten näherungsweisen Behandlung der Formanisotropie ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen