Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Magnetismus Dienstag
the Zeeman effect into account, a spin polarization of −60% was obtained.
MA 13.94 Di 15:00 Bereich A
Cobalt doping of a low-energy interface in anatase — Rebecca
Janisch 1,2 , Sibylle Gemming 1 , •Michael Schreiber 1 , and Nicola
Spaldin 2 — 1 Institut für Physik, Technische Universität, 09107 Chemnitz,
Germany — 2 Materials Research Laboratory, University of California,
Santa Barbara CA 93106, USA
About two years ago Co-doped TiO2 anatase has been discovered to
exhibit ferromagnetism at and above room temperature, i.e. to be a magnetically
robust diluted magnetic semiconductor (DMS). Since then it has
attracted considerable interest, but there is still controversy over the origin
of the magnetism as well as the influencing factors.
In this work a low-energy Σ5(113)[-110] grain boundary in anatase
is studied by density-functional band-structure calculations employing
norm-conserving pseudopotentials and plane waves [1].
The interfacial structure in pure anatase exhibits close structural and
electronic similarity to the pure bulk anatase crystal. Yet, the grain
boundary acts as a sink for dopant atoms, such as Co. This result confirms
the importance of the investigation of grain boundaries in the discussion
of DMS properties. The influence of inner interfaces on the magnetic
properties of Co-doped TiO2 is subject to ongoing investigations, the
results of which will be shown on the poster.
[1] The ABINIT code is a common project of the Université
Catholique de Louvain, Corning Inc., and other contributors (URI
http://www.abinit.org).
MA 13.95 Di 15:00 Bereich A
Unordnung in verdünnten Spinsystemen
— •S. Hilbert und W. Nolting — Lehrstuhl Festkörpertheorie, Institut
für Physik, Humboldt-Universität zu Berlin
Der Einfluss der Substitutionsunordnung auf die magnetischen Eigenschaften
von verdünnten Heisenberg-Spinsystemen wird in Hinblick auf
die magnetische Stabilität von ferromagnetischen verdünnten Halbleiten
(DMS) untersucht. Dazu wird die im Rahmen einer Tyablikov-Näherung
erhaltene Bewegungsgleichung für die Magnon-Green-Funktion eines endlichen
Systems numerisch gelöst. Die aus dieser Green-Funktion folgenden
Spektraldichten werden verwendet, um die Magnetisierung und die
Curie-Temperatur eines unendlich ausgedehnten Systems abzuschätzen.
Die Methode eignet sich für beliebige ferromagnetische Austauschwechselwirkung.
Neben verschiedenen Gitterstrukturen und Größe der Spins
werden insbesondere Austauschintegrale mit unterschiedlicher Reichweite
untersucht. Als Ergebnis zeigt sich, dass für Austausch kurzer Reichweite
keine magnetische Ordnung bei Konzentrationen der Spins unterhalb der
kritischen Perkolations-Konzentration auftritt, während für langreichweitige
Wechselwirkung die Curie-Temperatur proportional zur Konzentration
ist.
MA 13.96 Di 15:00 Bereich A
Magnetic properties of Mn, Cr or V implanted GaN. —
•V.A. Guzenko 1 , N. Thillosen 1 , A. Dahmen 1 , N. Kaluza 1 ,
Th. Schäpers 1 , M. Luysberg 2 , and L. Houben 2 — 1 Institute of
Thin Films and Interfaces (ISG1) and CNI - Center of Nanoelectronic
Systems for Information Technology , Research Centre Jülich, 52425
Jülich, Germany — 2 Institute of Solid State Research and CNI - Center
of Nanoelectronic Systems for Information Technology , Research Centre
Jülich, 52425 Jülich, Germany
The possible application of dilute magnetic semiconductors (DMS) in
spintronics devices impelled intensive search for materials with Curie
temperatures above 300K. On the basis of theoretical predictions a
promising candidate is GaN, doped by Mn up to 5 at.%. Recently, many
groups reported on the successful fabrication of ferromagnetic GaN:Mn
layers grown by molecular beam epitaxy. We followed a different approach
by implanting 3d-transition metals into GaN.
GaN layers grown by MOVPE on sapphire substrates were implanted
with Mn, Cr or V ions with a dose of 5×10 16 cm −2 . The implantation
energy was 200 keV. Subsequently, rapid thermal annealing in N2 atmosphere
for 5 min at 700 ◦ C was performed. The magnetization of our
samples, investigated by SQUID-magnetometer, as a function of magnetic
field as well as temperature revealed paramagnetic behaviour for
all samples. Depending on measurement conditions a hysteresis in magnetization
could be observed. These results can be explained by the presence
of clusters of a 3d-metal rich secondary phase, which is confirmed
by TEM and channelling measurements.
MA 13.97 Di 15:00 Bereich A
Spannungs- und Temperaturabhängigkeit des Magnetowiderstandes
von mit Co kontaktierten Kohlenstoffnanoröhren —
•Hartmut Vinzelberg, Bin Zhao, Ingolf Mönch und Joachim
Schumann — IFW Dresden, Postfach 270116, 01171 Dresden
Da die auf der Si-Technologie beruhende Mikroelektronik bei weiterer
Miniaturisierung natürliche Grenzen erreicht, wird verstärkt an der
Realisierung einer Elektronik gearbeitet, bei der einzelne Atome, Moleküle
oder metallische bzw. halbleitende Nanostrukturen als Transistoren,
Sensoren oder Leiter verwendet werden. Kohlenstoffnanoröhren (carbon
nanotubes - CNT) sind auf Grund ihrer strukturellen und elektronischen
Eigenschaften geeignet als Bausteine in einer molekularen Elektronik/Spintronik
eingesetzt zu werden. In diesem Beitrag werden Techniken
zur Kontaktierung von mehrwandigen CNT mit metallischen Elektroden
vorgestellt und Untersuchungen der elektrischen und magnetischen
Transporteigenschaften diskutiert. Beobachtet werden positive und negative
Magnetowiderstände (MR) bis 60% bei kleinen Spannungen und
4.2K. Mit steigender Temperatur und bei Erhöhung der Spannung nimmt
der MR ab. Es wird auch ein Vorzeichenwechsel des MR bei Umpolung
der Spannung beobachtet, der mit einer Inversion der Spinpolarisation
einer ferromagnetischen Elektrode erklärbar ist.
MA 13.98 Di 15:00 Bereich A
Local Self-interaction Corrections in the Korringa-Kohn-
Rostoker Method — •Diemo Ködderitzsch 1,2 , Martin Lüders 2 ,
Markus Däne 1 , Arthur Ernst 3 , Wolfram Hergert 1 , Dzidka
Szotek 2 , Walter Temmerman 2 , Balas Györfy 4 , Patrick
Bruno 3 , and Axel Svane 5 — 1 Dpt. of Physics Martin-Luther-
University Halle-Wittenberg, Germany — 2 Daresbury Laboratory,
Warrington, UK — 3 MPI of Microstructure Physics, Halle, Germany —
4 HH Wills Physics Laboratory, University of Bristol, UK — 5 Dept. of
Astronomy and Physics, University of Aahus Denmark
Strong correlation effects which underline the electronic structure of
transition metal oxides or lanthanide and actinide metals and their compounds
cannot be adequately described in the framework of the local spin
density approximation (LSDA) in the density functional theory (DFT).
This can partly be attributed to the substantial self-interaction included
in the LDA. To go beyond the LSDA-DFT self-interaction corrections
(SIC) can be implemented in the band-picture. Such an approach has
been used to describe, e.g., the magnetic properties of NiO or the γ → α
phase transition of Ce.
We will present a simplified local rotationally invariant SIC scheme
which can be efficiently implemented in the multiple scattering theory.
The SIC within the Green’s function Korringa-Kohn-Rostoker (KKR)
method can be used together with the coherent potential approximation
(CPA) to treat alloy problems for correlated systems. The method is
illustrated on the electronic structure study of NiO, the γ → α phase
transition of Ce and CeTh alloys.
MA 13.99 Di 15:00 Bereich A
Magnetic anisotropy of transition metal compounds — •Ingo
Opahle 1 , Lutz Steinbeck 2 , Denis Mertz 1 , Manuel Richter 1 ,
Michael D. Kuz’min 3 , Klaus Koepernik 1 , and Helmut Eschrig 1
— 1 IFW Dresden, P.O.B. 270016, D-01171 Dresden, Germany — 2 ZMD
Dresden, Germany — 3 Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón,
Zaragoza, Spain
Magnetocrystalline anisotropy properties of a number of transition
metal compounds have been calculated in the framework of density functional
theory in the local spin density approximation (LSDA). The results
have been obtained using the highly accurate relativistic FPLO method
and the relativistic optimized LCAO method. The influence of lattice
geometry and orbital polarization, a correction to the LSDA taking into
account Hund’s second rule, is discussed. Results are presented for CoPt,
YCo5 and related compounds as well as for R2T17Nx compounds. A critical
comparison with experimental and theoretical data from the literature
is given.
MA 13.100 Di 15:00 Bereich A
Dynamics of ferromagnetic nanomagnets with vortex or
single-domain configuration — •Rainer Höllinger, Andreas
Killinger, and Uwe Krey — Inst. Physik II, Univ. Regensburg
We study the dynamics of flat circular permalloy (Py) nanomagnets
for 1.) magnetic vortex and 2.) single-domain configurations, using micromagnetic
simulation.
Ad 1.): Dynamical studies for isolated vortex structures show that