Bandstruktur-Untersuchungen wohl definierter, multiferroischer Schichtstrukturen

• Antragstellerin: Dr. Anke Sander
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 252867643

Seit wenigen Jahren wird eine neuartige Elektronik erforscht, die die multifunktionalen Eigenschaften von Übergangsmetalloxiden nutzt. Dabei sind vor allem Schichtsysteme unterschiedlicher Materialien von großem Interesse, da diese einerseits eine Kombination der intrinsischen Eigenschaften erlauben und andererseits auch neue Effekte an der Grenzfläche ermöglichen. In diesen multiferroischen, heterogenen Schichtsystemen hängen die Eigenschaften des magnetischen Materials von der Ausrichtung der elektrischen Polarisation in der benachbarten ferroelektrischen Schicht ab auf Grund von Veränderungen in der spin-abhängigen elektronischen Struktur. Um eine Erklärung über den Ursprung dieser magnetoelektrischen Kopplung an der Grenzfläche zu erhalten, sind Bandstrukturmessungen der magnetischen Komponente in Abhängigkeit von der Orientierung der ferroelektrischen Polarisation zentrales Anliegen dieses Antrags. Dazu sollen ultradünne ferroelektrische Filme (BiFeO3 bzw. BaTiO3) auf dünne magnetische La1-xSrxMnO3 Filme mittels gepulster Laserdeposition epitaktisch aufgewachsen werden. Durch gezielte Kontrolle der Terminierung des La1-xSrxMnO3 Films kann eine definierte und einheitliche Orientierung der spontanen Polarisation erreicht werden. Die so erzeugten Heterostrukturen werden anschließend ohne die Ultrahochvakuum-Umgebung zu verlassen mit Photoelektronenspektroskopie untersucht. Dabei erlaubt insbesondere die spin-aufgelöste Bandstruktur der magnetischen Komponente die Bestimmung der Ladungsträgerdichte für jeden Spinkanal.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeber: Dr. Manuel Bibes