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B6: Spinabhängiges Tunneln in oxidischen Heterostrukturen

Im Projekt sollen Eigenschaften von Materialien und Strukturen für Tunnelmagnetwiderstand- (TMR) und Tunnelelektrowiderstand- (TER) Effekte experimentell und theoretisch untersucht werden.

In der bevorstehenden Antragsperiode sollen der Magnetismus und die elektronische Leitfähigkeit von ferrimagnetischen Spinell-Filmen (Zn,Ni,Co)Fe₂O₄ als magnetische Halbleiter mittels Hochfeld-Magnetowiderstands- und Hallmessungen untersucht werden. Diese ferrimagnetischen Filme sollen auch als isolierende Barriere in Spinfiltern dienen, die einen magnetischen Tunnelübergang mit nur einer ferromagnetischen Komponente darstellen. Weiterhin sollen Tunnelkontakte mit ferroelektrischer BaTiO₃ Barriere untersucht werden, für die ein besonders großer abstimmbarer Magnetowiderstand theoretisch vorhergesagt wurde.

In Anlehnung an die bisherigen Untersuchungen zu Fe/MgO/Fe-Tunnelkontakten und die geplanten experimentellen Untersuchungen sollen in diesem Projekt magnetischen Tunnelkontakte modelliert werden und der Tunnelstrom für verschwindende und endliche Spannung berechnet werden. Dabei sind verschiedene Konfigurationen von Interesse. Zum einen der magnetische Tunnelkontakt mit ferroelektrischer Barriere, von welchem vier Zustände mit definiertem Widerstand erwartet werden. Zum anderen sollen in Anlehnung an die geplanten Experimente auch Tunnelkontakte mit ferroischer und multiferroischer Barriere betrachtet werden sowie der Tunnelelektrowiderstand betrachtet werden.