Magnetische Übergangsmetallschichten auf Piezosubstraten

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Mit Hilfe von Spindichtefunktional-Rechnungen sollen folgende Fragen geklärt werden: (a) Kann man erwarten, dass eine epitaktisch gewachsene Palladium-Schicht auf einem geeigneten piezoelektrischen Substrat, z.B. auf dem in TP A2 eingesetzten PMN-PT(00l), magnetisch ordnet? (b) Lässt sich im Schichtsystem Cox¿Pdy|PMN-PT(001) durch Variation der Schichtdicken x und y die intrinsische magnetokristalline Anisotropie so einstellen, dass sie durch die Dipolanisotropie der Schicht nahezu kompensiert wird? Um günstige Epitaxiebedingungen zur Herstellung dieser Schichtsysteme vorzuschlagen, sollen Grenzflächen-, Segregations- und Diffusionsenergien berechnet werden. Ziel sind zwei Beschichtungsvorschläge, die es erlauben, durch piezoelektrische Verspannung (a) zwischen para- und ferromagnetischem Zustand bzw. (b) zwischen magnetokristalliner Anisotropie in der Schichtebene und senkrecht zur Schichtebene zu schalten. Falls die Abhängigkeit der magnetokristallinen Anisotropie-Energie von der piezoelektrischen Verspannung genügend stark ist, kann man bei geeigneter Wahl der Schichtdicken ein magnetisches Speicherelement herstellen, das piezoelektrisch geschaltet werden kann zwischen einem magnetisch weichen Zustand, der Schreiben mit einem kleinen Feld erlaubt, und einem magnetisch harten Zustand, der Stabilität der gespeicherten Information garantiert.