Spinabhängiger Elektronentransport in selbstorganisierten Monolagen magnetischer Nanopartikel

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Aufbauend auf den Arbeiten und Ergebnissen der ersten Förderperiode sollen zwei- und dreidimensionale magnetische Wechselwirkungsstrukturen aus nanopartikulären Systemen hergestellt werden. Diese sollen hinsichtlich Mikrostruktur, Magnetismus und spinabhängigem Transport sowohl im Ensemble als auch auf Einzelnanopartikelniveau charakterisiert werden. Die resultierenden Ergebnisse sollen mit Simulationen mittels Finite-Element-Methoden in Projekt 10 dieser Forschergruppe verglichen werden. Als Systeme sollen sowohl Co- wie auch hoch anisotrope SmCo5-Nanopartikel dazu präpariert und eingesetzt werden. Am Modellsystem selbstorganisierter Co Monolagen soll die über äußere Magnetfelder induzierte magnetische Konfigurierung der dipolaren magnetischen Wechselwirkungsstärke in 2D untersucht werden. Der Übergang von magnetischen 2D- zu 3D Wechselwirkungsstrukturen soll durch Kopplung der magnetischen Momente der Co Nanopartikel in selbstorganisierten Monolagen an ein magnetisches Co Substrat experimentell umgesetzt werden. Dabei lassen sich über eine keilförmige Cu Zwischenlage unterschiedliche RKKY-Kopplungsstärken in Amplitude und Vorzeichen realisieren. Darüber hinaus soll der Einfluss hoch anisotroper SmCo5-Nanopartikel auf interpartikuläre Wechselwirkungen in gemischten Monolagen aus Co- und SmCo5-Nanopartikeln untersucht werden. Auf Einzelnanopartikelniveau sollen zwei Methoden verglichen werden: energy loss magnetic chiral dichroism (EMCD) im Transmissionselektronenmikroskop mit spinpolarisierter Tunnelspektroskopie in Projekt 2.