Magnetische Mehrfach-Tunnelelemente

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Magnetische Tunnelelemente, bei denen zusätzliche, dünne meist metallische Zwischenschichten durch mehrere Potentialbarrieren eingeschlossen sind, wurden bisher nur in wenigen Arbeiten experimentell erforscht. Derartige Strukturen wären aber von großem Interesse, da sie nach theoretischen und ersten experimentellen Untersuchungen einerseits ballistischen Transport von Elektronen sowie sog. Quantum Well States und damit verbunden Resonanzeffekte im Tunnelstrom zeigen können, deren Auswirkung auf den TMR noch völlig unerforscht ist. Darüber hinaus sollte es mit derartigen Systemen möglich sein, mehr als zwei stabile magnetische und magnetoresistive Zustände in einem Element zu realisieren, was auch für die Anwendung von Interesse sein kann. Im hier beantragten Vorhaben sollen daher - basierend auf bereits realisierten Einzelelementen mit TMR-Werten bis zu 50% - Tunnelelemente mit zunächst zwei und im weiteren Verlauf drei Potentialbarrieren realisiert werden. Schwerpunkt dieser präparativen Arbeiten wird es sein, möglichst dünne metallische Zwischenschichten geschlossen herzustellen. Nach eingehenden strukturellen Charakterisierungen sollen vor allem die StromSpannungskennlinien und die Magnetotransporteigenschaften der Elemente von Raumtemperatur bis zu 4 K untersucht und interpretiert werden. Gegebenenfalls sollen zusätzliche Untersuchungen bis zu 20 mK in einer Kooperation mit IFW Dresden durchgeführt werden.