Lokale Magnettransporteigenschaften von dünnen ferromagnetischen Schichten und Mehrlagenstrukturen

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Die Physik magnetoresistiver Effekte ist für die Grundlagenforschung und für die Realisierung von spin-elektronischen Bauelementen von großem Interesse. Im Forschungsvorhaben soll der Einfluss der lokalen magnetischen Eigenschaften (Domänenbildung, Magnetisierungsorientierung) auf den Magnetwiderstand von ferromagnetischen dünnen Filmen und Heterostrukturen untersucht werden. Dazu sollen die lokalen elektrischen Transporteigenschaften mit Tieftemperatur-Raster-Lasermikroskopie (TTRLM) abgebildet und mit der magnetischen Domänenstruktur korreliert werden, die simultan mit Hilfe des magnetooptischen Kerreffekts (MOKE) aufgezeichnet wird. Dabei soll zunächst die Bedeutung magnetischer Domänen für den anisotropen Magnetwiderstand und den anomalen Hall-Effekt in (Ga,Mn)As, CrO2 und Fe3O4 Filmen untersucht werden. Einen weiteren Schwerpunkt bilden die lokalen Magnetotransporteigenschaften von Fe3O4-AlOx-Fe3O4 Tunnelkontakten, um die Bedeutung von Domänenbildung bzw. inhomogenen Stromverteilungen für den technologisch relevanten Tunnelmagnetwiderstands-Effekt aufzuklären. Schließlich sollen magnetische Domänenstrukturen in Supraleiter-Ferromagnet-Supraleiter-Heterostrukturen abgebildet werden. Die Korrelation der ortsaufgelösten elektrischen Messungen mit dem simultan aufgezeichneten MOKE-Signal wird den direkten Vergleich der lokalen magnetischen/resistiven Eigenschaften ermöglichen. Dabei sind wichtige Erkenntnisse über das Wechselspiel von magnetischen und elektrischen Eigenschaften und die magnetoresistiven Effekte in stark korrelierten Elektronensystemen zu erwarten.