Grenz- und Oberflächen von ferroischen Schichten

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Ziel des Teilprojektes ist die theoretische Untersuchung des Zusammenspiels von Atomanordnung, lokaler elektronischer Struktur und funktionellen Eigenschaften an Grenzflächen von ferroelektrischen und -magnetischen Materialien mit Hilfe von Verfahren zur Berechnung der elektronischen Struktur auf atomarem Niveau. Für epitaktische Manganat-Titanat-Multilagen soll die Kopplung elektronischer und atomistischer Freiheitsgrade mit Bandstruktur- und Cluster-Rechnungen auf der Basis der Dichtefunktionaltheorie untersucht werden. Zusammen mit Daten aus der analytischen Transmissions-Elektronenmikroskopie werden Auftreten und Einfluss grenzflächenspezifischer Zustände bestimmt, um gezielt die Eigenschaften elektronischer Bauelemente steuern zu können. Daneben sollen die elektronischen Eigenschaften ferroelektrischer Titanat-Zirkonat-Spitzen für die Nahfeld-Mikroskopie mit Dichtefunktional-Bandstruktur-Rechnungen sowie mit Hilfe approximativer Dichtefunktionalverfahren in Superzell- und Cluster-Rechnungen charakterisiert werden, um den Zusammenhang von geometrischer Abmessung und Feldverteilung an der Spitze auf atomistischer Ebene zu erfassen.