Eurocores_EuroGRAPHENE_Graphene-basierte Systeme für Spintronik (SPINGRAPH)

01.09.2010 - 28.02.2014
Forschungsförderungsprojekt
EUROCORES/EuroGRAPHENE DFT Studien an magnetischen Graphene/3d-Metall Grenzflächen Ein Beitrag zum ¿Collaborative Research Project¿ Graphen basierte Systeme für Spintronics: Magnetische Wechselwirkungen an der Graphen/3d-Metall Grenzfläche. Kurzfassung: Spintronics, oder Spin - Elektronik, befasst sich mit der Rolle des Elektronenspins in Festkörpern und der Entwicklung von elektronischen Bauteilen welche die Freiheitsgrade des Spins an Stelle, oder gemeinsam, mit der Ladung des Elektrons ausnützen. Für diese Anwendungen bietet sich Graphen, eine Monolage von hexagonal angeordneten Kohlenstoffatomen, mit seinen einzigartigen Eigenschaften besonders an. Es wird vermutet, dass Graphen das beste Material zur Realisierung eines metall-basierten Transitors ist. Das Forschungskonsortium kann eine Vielfalt von experimentellen Methoden aufbieten, um die elektronischen und magnetischen Eigenschaften von Graphen auf Oberflächen wie Ni(111), Co(0001), und SiC(0001) etc. zu untersuchen. Dies sind im speziellen die Rastertunnelmikroskopie, die Elektronenstreuung, die Winkel- und Spin-aufgelöste Photoemission und die Rastertunnelspektroskopie mit magnetischen Spitzen. Diese Experimente werden durch unsere quantenmechanischen Methoden massiv ergänzt und unterstützt, da eine Interpretation der experimentellen Daten ohne theoretische Modellierung kaum mehr möglich ist. Die Rechnungen werden mit in Wien entwickelten hochgenauen Dichtefunktional -DFT- Programmpaketen durchgeführt und erlauben die Bestimmung der geometrischen Struktur, der elektronischen und der magnetischen Eigenschaften von Oberflächen, Grenzflächen und ausgedehnten Festkörpern. Die drei Hauptziele des Theorieprojekts sind: (1) Die Durchführung von hochqualitativen DFT Rechnungen für die Spin-polarisierte elektronische Struktur von Graphen Einfach- und Doppelschichten auf und zwischen Ni(111) und Co(111) Oberflächen für die entsprechenden optimierten Geometrien. Darüber hinaus werden post-DFT (GW) Methoden verwendet um realistische Quasi-Teilchen Energien in den Graphen Bändern zu bestimmen. (2) Die Modellierung kleiner Graphen Inseln und schmaler Streifen auf Ni(111) sowie kleiner Inseln und schmaler Streifen aus Ni Einzel- und Doppelschichten auf Graphen/Ni(111), besonders der magnetischen Eigenschaften der Randzonen. (3) Die Berechnung der elektronischen Transporteigenschaften (Leitfähigkeit) für einzelne Graphen/Ni(111) Modell Systeme. Diese Eigenschaften werden parallel and normal zu Graphenschichten auf magnetischem Ni bestimmt, wobei das besondere Interesse den zu erwartenden Spin-Filter Eigenschaften und dem Spin abhängigen Transport gilt.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungmittel

  • FWF - Österr. Wissenschaftsfonds (National) Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

  • Computational Materials Science: 100%

Schlagwörter

DeutschEnglisch
DFTDFT
GraphenGraphene
MagnetismusMagnetism
Grenzflächeinterface
ÜbergangsmetallTransition Metal

Publikationen