Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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AM: Magnetismus

AM 11: Magnetowiderstand II

AM 11.9: Vortrag

Mittwoch, 28. März 2001, 16:00–16:15, S 5.4

Einfluss von Oberflächenzuständen auf den Tunnelwiderstand: Ein einfaches Modell — •Olaf Wunnicke, Nikos Papanikolaou und P.H. Dederichs — Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich

Wir präsentieren ein einfaches Modell, um den Einfluss von Oberflächenzuständen auf den Tunnelmagnetowiderstand in Ferromagnet|Isolator|Ferromagnet Schichten zu diskutieren. Das Modell besteht aus einer Barriere zwischen zwei halbunendlichen Kristallen, wobei die Barriere durch ein konstantes Potential approximiert wird. In den Kristallen wird die Bandstruktur durch das Modell fast freier Elektronen beschrieben. Zusätzliche anziehende δ-Funktionen an den Grenzflächen erlauben die gezielte Erzeugung von Oberflächenzuständen. Bei einer symmetrischen Barriere können die Oberflächenresonanzen durch den Überlapp der Wellenfunktionen in der Barriere in bindende und anti-bindende Resonanz-Zustände aufspalten. In diesem Fall erhält man bei Erfüllung der Resonanzbedingung volle Transmission durch die Tunnelbarriere, obwohl alle anderen Zustände schon stark abgeklungen sind. Erst bei größeren Barrierendicken verschwindet die Aufspaltung, was mit einem starken Abfall der Transmission verbunden ist. Das einfache Modell erklärt, warum die Oberflächenresonanzen bei mittleren Barrierendicken den Leitwert weitgehend bestimmen können und warum der exponentielle Abfall dann erst bei einer bestimmten Barrierendicke einsetzt. Wir demonstrieren die Existenz dieses Effektes in ab-initio Rechnungen für Tunnelelemente.