Kontrolle der magnetischen Eigenschaften ultradünner metallischer Schichten durch ein elektrisches Feld in einem Elektrolyten

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Das Beeinflussen von Werkstoffeigenschaften durch eine Änderung der Elektronenstruktur bei Anlegen eines elektrischen Feldes ist eine der Grundlagen der Halbleitertechnologie. Im Vergleich zu Halbleitern schirmen in Metallen die Leitungselektronen das elektrische Feld ab, was eine Elektronenstrukturänderung auf die obersten Atomlagen begrenzt. Feldinduzierte Eigenschaftsänderungen werden daher erst bei sehr hohem Oberflächenanteil, wie z. B. bei nanoporösen Materialien oder ultradünnen Schichten, relevant. Das Anlegen des elektrischen Feldes kann über das Aufladen der elektrochemischen Doppelschicht in einem Elektrolyten erfolgen. Erst kürzlich konnte so gezeigt werden, dass durch elektrochemisches Beladen magnetische Eigenschaften von Metallen reversibel geändert werden können. Dieses Projekt zielt darauf, an ultradünnen FePt- und CoPt-Schichten eine feldinduzierte reversible Änderung der magnetischen Anisotropie zu erreichen. Große Effekte werden insbesondere in der Nähe von kritischen Phänomenen (Superparamagnetismus, Spinreorientierung) erwartet.