Vollständig oxidische Tunnelmagnetowiderstands-Systeme und Einfluss der Grenzflächen auf den Tunnelmagnetowiderstand

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Der Tunnelmagnetowiderstand in Dreifachlagen-Systemen mit zwei magnetischen Elektroden und einer dazwischenliegenden isolierenden Barriere hat aufgrund von Anwendungen als magnetische Speicherzelle bzw. in der Magnetfeldsensorik in letzter Zeit viel Aufsehen erregt. Widerstandsänderungen von bis zu 50 % bei Raumtemperatur wurden beobachtet, wenn die relative Magnetisierungsausrichtung der ferromagnetischen Elektroden von der parallelen zur antiparallelen Orientierung wechselt. Systeme mit metallischen Schichten und einer Oxidbarriere haben aber enorme Probleme bzgl. definierter sowie reproduzierbarer Grenzflächeneigenschaften, bedingt durch Interdiffusion an der Ferromagnet/Isolator-Grenzfläche und durch partielle Oxidation der ferromagnetischen Elektroden. Daher soll in diesem Vorhaben versucht werden, eine vollständig oxidische TMR-Struktur aufzubauen, die Ferromagnet/Isolator-Grenzfläche bzgl. ihrer chemischen Zusammensetzung zu charakterisieren und die lokale Stromdichteverteilung und Spinpolarisation zu messen. Als ferromagnetische Bottom-Elektroden sollen Manganat-, Fe3O4- und CrO2-Dünnschichten verwendet werden, die sich alle als halbmetallische Ferromagnete durch eine sehr hohe Spinpolarisation auszeichnen.