Investigation of the electronic and magnetic structure of materials with high spin polarization by means of experimental and theoretical methods

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Das Teilprojekt befasst sich mit der quantitativen Spinpolarisation von Photoelektronen und Sekundärelektronen aus halbmetallisch-ferromagnetischen Heusler-Phasen und Doppelperowskiten. Es werden die besetzten Zustände spektroskopiert, komplementär zur Untersuchung der unbesetzten Zustände in TP 10. Untersucht werden Proben aus TP 1 (Felser), TP 2 (Jakob/Adrian) und TP 4 (Tremel). Die Kombination von Theorie und Experiment in einem Teilprojekt gewährleistet eine gute Koordination und enge Kooperation bei der direkten Überprüfung von experimentellen Ergebnissen und theoretischen Hypothesen. Die Spinpolarisation von Photo- und Sekundärelektronen aus der Oberfläche soll insbesondere im Energiebereich nahe der Fermi-Kante systematisch untersucht werden. Aufgrund der hohen Oberflächenempfindlichkeit der Methode ist die Präparation von reinen Oberflächen mit der korrekten Stöchiometrie eine wichtige Vorbedingung. Besonders interessant erscheint es, die Elektronen-Spinpolarisation an der Schwelle für die verschiedenen Emissionsmechanismen quantitativ miteinander zu vergleichen. Winkelauflösende Spektroskopie an epitaktischen Schichten sowie Einkristallen erlaubt darüber hinaus auch spinabhängiges Bandmapping. Im theoretischen Teil des Projektes sollen Bandstrukturrechnungen durchgeführt und systematisch auf weitere Vertreter dieser Materialklasse ausgedehnt werden. Eine besondere Stärke des Teilprojektes besteht in der Kombination der Antragsteller aus der Chemie und der Physik. Die Synthese der chemischen Bindungsvorstellungen mit physikalischen Konzepten der spinpolarisierten Photoemission soll iterativ zu einem besseren Verständnis der elektronischen Grundlagen von halbmetallischen Ferromagneten und hohen Magnetwiderständen führen. Begleitend werden Photoemissionsrechnungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Rechnungen können direkt mit den Photoemissionsexperimenten verglichen werden.