pdf, 1.9 Mb - Walther Meißner Institut

2.4 Reihenentwicklung des WiderstandstensorsAbbildung 2.4 Darstellung des Nernst-Effektes: Befindet sich eine elektrisch leitfähigeProbe mit aufgeprägtem Temperaturgradienten in einem externen Magnetfeld H, sobewirkt die Lorentzkraft die Entstehung eines elektrischen Feldes senkrecht zu Magnetfeldrichtungund Temperaturgradienten.Art der Erzeugung der elektrischen Spannung durch Anlegen eines elektrischen Stromsbzw. eines Wärmestroms. Dass der Übergang von einem durch einen externen Stromaufgeprägtem Ladungstransport zu einem thermogalvanischen Transport weitreichendephysikalische Unterschiede beinhaltet, wird in den folgenden Kapiteln durch eineReihenentwicklung der Widerstands- und Thermokrafttensoren dargestellt.In den vorliegenden theoretischen Überlegungen wird angenommen, dass das totalemagnetische Moment des Ferromagneten im Rahmen des Stoner-Wohlfarth-Modellsbeschrieben werden kann. In dieser Annahme besteht die gesamte ferromagnetischeSchicht aus einer einzigen ferromagnetischen Domäne. Für den Fall eines einkristallinen,eindomänigen Kristalls bekommt die Kristallsymmetrie eine große Bedeutungzur Beschreibung elektrischer und thermogalvanischer Transportphänomene. Durch dasNeumannsche Prinzip muss jede physikalische Größe dieses einkristallinen Systems dieKristallsymmetrie beinhalten. Der Magnetotransport ist folglich abhängig von der Orientierungdes Magnetisierungsvektors M relativ zu den Kristallachsen, wohingegen beipolykristallinen Kristallen der Transport lediglich vom Winkel zwischen der MagnetisierungsrichtungM und der Stromrichtung j abhängt.Im Folgenden wird die Entwicklung des Widerstandstensors in Abhängigkeit der Magnetisierungnach Limmer et al. [38, 39] erläutert. Die Entwicklung des Thermokrafttensorsist in Kap. 2.5 beschrieben.Zur Beschreibung der magnetisierungsabhängigen Phänomene definieren wir dabei zunächsteinen Magnetisierungsvektor M = M · m mit der Amplitude M und demVektor m längs der Magnetisierungsrichtung. j sei der Vektor der Stromdichte, n der15