Magnetokristalline Anisotropie und orbitaler Magnetismus von Übergangsmetallmonoxiden im Festkörper, an Oberflächen und Grenzflächen

• Antragsteller: Dr. Diemo Ködderitzsch; Professor Jan Minar, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie ; Theoretische Chemie: Moleküle, Materialien, Oberflächen
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 88491260

Die elektronische Struktur stark korrelierter Übergangsmetalloxide wird auf der Grundlage der in den letzten Jahren kontinuierlich weiter entwickelten ab initio LSDA+DMFT Methode bestimmt. Im Fokus befinden sich dabei als Prototypen die Festkörpersysteme XO (X=Mn, Fe, Co, Ni). Darauf aufbauend wird, neben dem Spinmagnetismus, insbesondere der orbitale Magnetismus untersucht. Die Rechnungen werden im Rahmen einer vollrelativistischen spin-polarisierten KKR-Vielfachstreu-Methode durchgeführt. Diese Vorgehensweise erlaubt, die komplexe Verwebung von Laduns-, Spin- und orbitalen Freiheitsgraden detailliert zu analysieren und quantitative Aussagen zu treffen. Die aus der Kopplung der Spinfreiheitsgrade an das darunter liegende Gitter resultierende magnetokristalline Anisotropie wird mittels einer magnetische Drehmomentenmethode berechnet. Die magnetischen Wechselwirkungen werden auf ein anisotropes Heisenbergmodell abgebildet. Darauf aufbauend werden temperaturabhängige Eigenschaften mittels Monte-Carlo-Simulationen bestimmt. Die skizzierte Methodik wird auf Oberflächen der Übergangsmetallmonoxide und im Weiteren auf deren Grenzflächen zu Metallen ausgedehnt. Die Modifikation der magnetischen Eigenschaften wird im Detail untersucht. Alle genannten Arbeiten werden durch Rechnungen zu Photoemssionsund Röntgenabsorptionsspektren komplementiert, um einen unmittelbaren Vergleich mit Experiment zu gestatten. Dabei werden insbesondere wichtige Matrixelementeffekte einbezogen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen