Untersuchung magnetischer Nanomaterialien mit Monte-Carlo-Simulation und Magnetometrie

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Magnetische Nanomaterialien sind technologisch interessant aufgrund ihrer Speicher- und Sensoreigenschaften und wissenschaftlich interessant aufgrund ihres ungewöhnlichen physikalischen Verhaltens. In diesem Forschungsgebiet wollen wir, in enger Zusammenarbeit zwischen Theorie und Experiment, zwei- und drei-dimensionale Systeme aus magnetischen Nanopartikeln theoretisch mit Hilfe von Monte Carlo Simulationen und experimentell mit magnetometrischen, mikroskopischen und Streumethoden untersuchen. In den Simulationen wollen wir sowohl die DipolDipol Wechselwirkung zwischen den magnetischen Partikeln als auch deren Anisotropie und breite Volumenverteilung berücksichtigen, und Suszeptibilitäts- und Relayationsmessungen vornehmen. Die Experimente sollen an diskontinuierlichen Vielfachschichten von CoFe-Nanopartikeln in amorpher Saphirmatrix durchgeführt werden. Ergänzend zu früheren Suszeptibilitätsmessungen an Schichtstrukturen sollen insbesondere Relaxationsmessungen, sowie Untersuchungen mesokopisch geordneter Bereichstrukturen durchgeführt werden. Gemeinsam wollen wir herausfinden, unter welchen Bedingungen Spinglasverhalten und eventuell ein Übergang zum Superferromagnetismus möglich ist und welche mikroskopischen Mechanismen dafür verantwortlich sind.