SFB 491:  Magnetic Heterostructures: Structure and Electronic Transport

• Subject Area: Physics
• Term: from 2000 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5484012

Heterostructures consist of artificially stacked layers, separated by well defined interfaces, which jointly promise to display physical properties, different from any single one of them. The aim of the collaborative research centre 491 is to investigate the physical properties of those heterostructures, which have potential applications within the information and communication technology, and, in particular, in the area of non-volatile data storage and memory. Within the program a variety of different thin film combinations will be tested with respect to their potential applications, including metals, semiconductors, ferromagnets, antiferromagnetic oxides, superconductors, and insulators.
The common thread of the different projects within the collaborative research centre is the spin dependence of their  electronic properties, emerging from properly tailoring the heterostructures on a nanometer scale.  Examples for spin dependent properties include the injection and the transport of spin polarised electrons across metal-semiconductor interfaces, the antiferromagnetic exchange coupling and the giant magneto-resistance effect in ferromagneticmetal-paramagnetic trilayers, the exchange bias effect in ferromagnetic-antiferromagnetic bilayers, the perpendicular magnetic anisotropy of ferromagnetic thin films on paramagnetic substrates,  and quantum interference phenomena in superconducting-magnetic heterostructures.

• DFG Programme: Collaborative Research Centres

Completed projects

• A1 - Oberflächenwachstum unter elastischen Spannungen (Project Head Wolf, Dietrich )
• A02 - In-situ Untersuchungen der Struktur und der magnetischen Eigenschaften dünner ferromagnetischer Schichten (Project Head Köhler, Ulrich )
• A3 - Wachstum, Ordnung und dynamische Eigenschaften magnetischer Schichtsysteme mittels He-Atomstrahlstreuung (Project Heads Witte, Gregor ;  Wöll, Christof )
• A04 - Simulation und Theorie von Spinstrukturen in magnetischen Schichtsystemen (Project Head Usadel, Klaus D. )
• A05 - Ummagnetisierungsprozesse in lateralen und senkrechten magnetischen Nanostrukturen (Project Heads Petracic, Oleg ;  Zabel, Hartmut )
• A06 - Spinstrukturen und Grenzflächeneigenschaften magnetischer Schichtsysteme (Project Head Keune, Werner )
• A07 - Magnetoelektrisch kontrollierter Exchange Bias und Spintronik (Project Heads Kleemann, Wolfgang ;  Meckenstock, Ralf ;  Wende, Heiko )
• A08 - Ortsaufgelöste Ferromagnetische Resonanzuntersuchungen von Anisotropie und Relaxation in Fe-Halbleiter-Heteroschichten (Project Heads Farle, Michael ;  Meckenstock, Ralf ;  Pelzl, Josef )
• A09 - In-situ Ferromagnetische Resonanz und Magnetometrie an epitaktischen Fe/Halbleitergrenzflächen (Project Head Farle, Michael )
• A11 - Magnetodynamik und mikromagnetische Struktur in Heteroschichten (Project Heads Hertel, Riccardo ;  Schneider, Claus Michael )
• A12 - Elementspezifische Untersuchungen der strukturellen und magnetischen Eigenschaften magnetischer Heteroschichten (Project Head Wende, Heiko )
• A13 - Ab initio-Thermodynamik und Magnetismus von ferromagnetischen Schichten (Project Head Kratzer, Peter )
• B01 - Einfluss magnetischer Wechselwirkung auf den Transport in niedrigdimensionalen Elektronengasen (Project Head Efetov, Konstantin )
• B02 - Spinabhängiger Transport in Ferromagnet-Halbleiter-Nanostrukturen (Project Heads Fischer, Saskia F. ;  Kunze, Ulrich )
• B3 - Ionenimplantierte, magnetische Störstellen in hochbeweglichen zweidimensionalen Elektronengasen in GaAs/A1xGa1-xAs-Heterostrukturen (Project Heads Becker, Hans Werner ;  Koch, Jörg ;  Rolfs, Claus ;  Wieck, Andreas Dirk )
• B4 - Laterale Strukturierung von ferromagnetischen Oberflächenschichten auf GaAs/A1xGa1-xAs-Heterostrukturen (Project Heads Koch, Jörg ;  Wieck, Andreas Dirk )
• B05 - Spindynamik und -transport in magnetischen Nanostrukturen (Project Heads Farle, Michael ;  Lindner, Jürgen )
• B06 - Transporttheorie von Heteroschichtsystemen (Project Head Entel, Peter )
• B07 - Magnetotransport und Tunnelphänomene von spinpolarisierten Elektronen in ferromagnetischen Schichtsystemen (Project Head Westerholt, Kurt )
• B08 - Spintronik mit Supraleitern (Project Head Efetov, Konstantin )
• B09 - Spin-Elektronik mit Supraleitern: Experimente (Project Heads Westerholt, Kurt ;  Zabel, Hartmut )
• B10 - Optischer Nachweis der Spininjektion aus ferromagnetischen Kontakten in Halbleiter (Project Heads Hofmann, Martin ;  Wieck, Andreas Dirk )
• B11 - Spinabhängiger Transport in magnetischen Nanostrukturen (Project Head König, Jürgen )
• B12 - Spindynamik in magnetischen Schichtstrukturen (Project Head Bacher, Gerd )
• B13 - Ultrafast fluctuations and dissipative dynamics in magnetic systems (Project Head Hägele, Daniel )
• N01 - Hochauflösende magnetische Abbildungsverfahren und Ummagnetisierungsprozesse (Project Head Eimüller, Thomas )
• N01 - Hochauflösende magnetische Abbildungsverfahren und Ummagnetisierungsprozesse (Project Head Eimüller, Thomas )
• S - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Project Head Zabel, Hartmut )

• Applicant Institution: Ruhr-Universität Bochum
• Participating University: Universität Duisburg-Essen
• Participating Institution: Forschungszentrum Jülich GmbH ; Institut für Festkörperforschung (IFF) (aufgelöst)
• Spokesperson: Professor Dr. Hartmut Zabel