Konkurrierende Grundzustände in metallischen Nanostrukturen

Description

Die Möglichkeit, unterschiedliche Materialien auf möglichst kleiner Skala elektrisch leitend zu verbinden, spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung neuer elektronischer Bauelemente und Speichermedien. Wird insbesondere ein Supraleiter (S) in Kontakt mit einem normalen Metall (N) oder einem Ferromagneten (F) gebracht, kommt es zu einer Konkurrenz der unterschiedlichen elektronischen Wechselwirkungen in S, N oder F. Der Proximity-Effekt zwischen S und F eignet sich hervorragend, um die konkurrierenden Grundzustände (Ferromagnetismus und Supraleitung) zu untersuchen. Insbesondere ermöglicht die Sensitivität der Supraleitung gegenüber magnetischen Korrelationen die Bestimmung elektronischer Eigenschaften von magnetischen Nanostrukturen. So erlaubt z.B. die Untersuchung des elektronischen Transports durch S/F-Punktkontakte oder S/F-Tunneldioden die Messung der Spinpolarisation des transmittierten Stromes, eine wichtige Kenngröße für Anwendungen in der Spin-Elektronik. Die elektronischen Eigenschaften in solchen Hybridstrukturen hängen von charakteristischen Längen ab, die im Bereich 1-100nm liegen. Auf dieser Größenskala ist die lokale Tunnelspektroskopie (STS) mit dem Rastertunnelmikroskop (STM), dazu prädestiniert, die lokalen elektronischen Eigenschaften mit einer Ortsauflösung unterhalb 1nm zu bestimmen. In diesem kooperativen Projekt werden deshalb planare S/F- und S/N/F-Hybridsysteme sowohl mittels Elektronenstrahllithographie lateral strukturiert als auch durch selbstorganisiertes Wachstum erzeugt und mit Hilfe der ortsaufgelösten STS bei tiefen Temperaturen und in Magnetfeldern untersucht. Die Arbeiten werden unterstützt durch theoretische Berechnungen.

Institutions
  • FB Physik
Funding sources
NameProject no.DescriptionPeriod
Baden-Württemberg-Stiftung549/09no information
Further information
Period: 01.01.2009 – 31.12.2011