Ab initio Untersuchung der Austauschwechselwirkung zwischen magnetischen Rastersondenspitzen und einzelnen magnetischen Atomen auf Oberflächen

Das Ziel des Projekts is das Verständnis und die ab initio Berechnung der Austauschwechselfenkung zwischen magnetischen Rastersondenspitzen und einzelnen magnetischen Atomen auf Oberflächen.因此，我们必须认识到，原子的磁性可以通过与斯皮策峰韦尔登的相互作用来测量，原子的磁性可以通过与斯皮策峰的相互作用来测量。韦尔登从一开始就对最现实的Spitzen-Proben-System进行了研究，并提出了一种新的控制方法。两个基本的探测系统都是从磁原子的轨道上产生的。在一个韦尔登系统中，由于磁原子在磁场上的作用，磁共振的测量可以用一个磁场探测器韦尔登来测量。对于solche Systeme kann die Stärke，das Vorzeichen und die Abstandsabhängigkeit der Austauschwechselechtung mit der Spitze und die Abhängigkeit vom Atomtyp bestimmt韦尔登.在W（110）Mn单晶体上进行3d超钢金属原子的韦尔登系统的研究，实验表明，韦尔登可以使Mn单晶体的自旋螺旋结构发生准连续的自旋。在Spin中有一个单独的Adatoms，因为Austauschkopplung与Substrat没有明显的区别。这必须是一个韦尔登，在进入衬底的过程中，原子的两种磁结构都是通过一个各向异性势垒得到的，所有这些都必须在一个大的范围内进行，然后在热屏蔽中进行。一个mögliches系统是石墨烯上的第五类金属原子，从一开始就对磁矩进行了测量，并在自旋轨道上进行了测量，这也是一个很大的磁各向异性屏障。另外，磁系统是Fe或Co原子在Pt（111）上或磁性原子在等离子体上。

Das Ziel des Projekts ist das Verständnis und die ab initio Berechnung der Austauschwechselwirkung zwischen magnetischen Rastersondenspitzen und einzelnen magnetischen Atomen auf Oberflächen. Insbesondere möchten wir untersuchen, ob man den magnetischen Zustand des Atoms über die Messung der Austauschkräfte bestimmen kann und ob die Magnetisierung des Atoms sogar durch die Wechselwirkung mit der Spitze gezielt geschaltet werden kann. Dazu werden wir ab initio Rechnungen mittels Dichtefunktionaltheorie von möglichst realistischen Spitzen-Proben-Systemen durchführen, um die Nachweisbarkeit der magnetischen Schaltprozesse zu untersuchen, sowie Wege zu finden diese zu kontrollieren. Zwei grundsätzlich unterschiedliche Probensysteme ergeben sich aus der Stärke der Kopplung des magnetischen Atoms zur Oberfläche. Zum einen werden wir Systeme untersuchen, bei denen das magnetische Atom stark zur magnetischen Oberfläche austauschgekoppelt ist und somit eine feste Magnetisierung besitzt, die über Messung der Austauschkräfte mit einer magnetischen Spitze detektiert werden kann. Für solche Systeme kann die Stärke, das Vorzeichen und die Abstandsabhängigkeit der Austauschwechselwirkung mit der Spitze und die Abhängigkeit vom Atomtyp bestimmt werden. Als Probensystem werden wir 3d-Übergangsmetallatome auf der Mn-Monolage auf W(110) wählen, das experimentell untersucht werden kann und aufgrund des Spinspiralgrundzustands der Mn-Monolage erlaubt, die Spinrichtung des Atoms quasi-kontinuierlich einzustellen. Um den Spin eines einzelnen Adatoms schalten zu können, darf die Austauschkopplung mit dem Substrat nicht zu stark sein. Daher muss ein System gewählt werden, bei dem entweder die Kopplung zum Substrat schwach ist oder zwei magnetische Konfigurationen des Atoms nur durch eine Anisotropiebarriere getrennt sind, die allerdings ausreichend groß sein muss, um thermisches Schalten zu verhindern. Ein mögliches System dieser Art sind 5d-Übergangsmetallatome auf Graphene, die nach unseren ab initio Rechnungen ein magnetisches Moment besitzen sollten und aufgrund ihrer großen Spin-Bahn-Kopplungskonstante auch eine sehr große magnetische Anisotropiebarriere aufweisen. Andere mögliche Systeme sind Fe oder Co Atome auf Pt(111) oder magnetische Atome auf magnetischen Oberflächen mit isolierenden Schichten.