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B1: Defektinduzierter Magnetismus in Oxiden

Ziel des Teilprojektes ist die experimentelle und theoretische Untersuchung von defektinduzierter magnetischer Ordnung in nominell diamagnetischen Oxiden. Die während der ersten Antragsperiode durchgeführten experimentellen und theoretischen Arbeiten stimmen mit dem allgemein erreichten Konsens überein, dass Defekte, wie z.B. Leerstellen oder Dotierungen mit nicht-magnetischen Elementen, der Hauptgrund für das Auftreten magnetischer Ordnung in sonst diamagnetischen Oxiden sind. In der nächsten Antragsperiode stehen weiterhin Kristalle und Schichten nominell diamagnetischer Oxide im Mittelpunkt des Interesses. Um Ferromagnetismus zu erzeugen, werden die Schichten teilweise mit nicht-magnetischen Elementen dotiert, oder durch Behandlung mittels Wasserstoffplasma präpariert. Messungen des zirkularen magnetischen Röntgenstrahl-Dichroismus (XMCD), die oberflächensensitiv arbeiten und besonders die Polarisation der 2p-Bänder des Sauerstoffs analysieren, sollen helfen, den Ursprung dieser ferromagnetischen Signale weiter zu klären. In der bevorstehenden Antragsperiode wird ein Schwerpunkt die Messung der Transport-Eigenschaften von Mikro- und Nanostrukturen sein. Wir planen auch, den Einfluss von Licht auf die magnetischen Eigenschaften der Oxidstrukturen zu studieren. Die theoretischen Untersuchungen auf ab inito Niveau zur Interpretation experimenteller Ergebnisse werden fortgesetzt. Aus den ab inito Rechnungen werden neben den Austauschparametern auch effektive Paarwechselwirkungen extrahiert. Dies soll erlauben, Segregationseffekte von Defekten in Oberflächen- oder Grenzflächennähe zu simulieren. Damit werden realistischere Abschätzungen der Übergangstemperaturen möglich. Es werden theoretische Modelle für die Photoleitfähigkeit magnetischer Oxide untersucht.