Piezoelelectrically controlled magnets and magneto resistors

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Ziel des Teilprojektes ist die Konzeption und die Erprobung neuartiger integrierter Funktionselemente aus einer Kombination einer ferroelektrischen (FE) und einer ferromagnetischen (FM) Perowskitschicht, bei denen sich die magnetischen oder die magnetoresistiven Eigenschaften durch den Piezoeffekt steuern lassen. Es wird angestrebt, die elektrische Leitfähigkeit und den Magnetowiderstand über weite Bereiche gezielt einzustellen. Außerdem soll versucht werden, die Magentisierungsrichtung kleiner ferromagentischer Elemente zwischen senkrechter und schichtparalleler Orientierung umzuschalten. Als schaltende ferroelektrische Schicht soll PZT mit großem Piezoeffekt und als zu schaltendes Ferromagnetikum ein Manganat LXMO (La1-xAxMnO3, A = Sr, Ca oder Ba, x ~0,2...0.3) geeigneter chemischer Zusammensetzung Anwendung finden. Dazu ist ein Schichtaufbau zu konzipieren, bei dem die piezoelektrisch erzeugten mechanischen Dehnungen optimal auf die FM-Schicht übertragen werden. Für das Schichtsystem wird ein Herstellungsverfahren entwickelt, bei dem über die Abscheideparameter und die Elektrodenschichten die Eigenschaften der FE- und der FM-Schicht optimiert werden können. Anschließend ist ein Konzept für das Funktionselement abzuleiten, seine Eigenschaften zu modellieren, und ein Demonstrator aufzubauen.