Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe

MA: Magnetismus

MA 30: Hauptvortr
äge Schilling / Vedmedenko

MA 30.2: Hauptvortrag

Mittwoch, 9. März 2005, 10:15–10:45, TU H1028

Theorie der magnetischen Strukturbildung in Nanoteilchen und Nanoarrays — •E.Y. Vedmedenko — Universität Hamburg, JAP, Jungiusstr. 11, 20355 Hamburg — Trägerin des Hertha-Sponer-Preises

Die Konfiguration der magnetischen Momente in einzelnen Nanomagneten und Nanoarrays bestimmt fundamentale physikalische Eigenschaften dieser Nanobjekte. Deswegen spielt das Verständnis der Anordnung magnetischer Momente auf atomarer Skala eine Schlüsselrolle für Systeme reduzierter Dimensionen.
Durch eine Kombination analytischer Rechnungen mit Computersimulationen konnten wir zeigen, dass die atomare Körnigkeit zu wichtigen neuen Effekten in Nanomagneten führt, z.B. nichtkollinearem Magnetismus [1, 2] und anisotroper Orientierung von magnetischen Domänenwänden [3]. In guter Übereinstimmung mit den Experimenten konnten wir demonstrieren, dass die Orientierung der Domänenwände in ferromagnetischen ultradünnen (Dicke von zwei atomeren Lagen) Nanostrukturen nicht nur - wie noch bis vor wenigen Jahren angenommen - mit der Form- und Kristallanisotropie zusammenhängt, sondern von der Austauschenergie und der Gitterstruktur bestimmt wird [3]. Einer der Gründe dafür ist eine Verringerung der magnetostatischen Energie in Nanostrukturen mit einer Dicke von wenigen Monolagen. Damit liesse sich ein neuer Effekt, die grössenabhängige Spinreorientierung, vorherzusagen [4].In der letzten Zeit haben wir ein allgemeines Verfahren zur Berechnung von Multipolmomenten polarisierter Nanoteilchen entwickelt [5]. Wir zeigen, dass polarisierte Nanoteilchen mit axialer Symmetrie Multipolmomente höherer Ordnung besitzen. Die starke multipolare Wechselwirkung führt zur Bildung neuer magnetischer Überstrukturen. Die Symmetrie dieser Strukturen hängt mit der Ordnung der Multipolomente und der des Gitters zusammen und ermöglicht es, einige experimentelle Phänomene zu erklären.
(1) E. Y. Vedmedenko, H.P. Oepen, and J. Kirschner, Phys. Rev. Lett. 90, 137203 (2003).
(2) E. Y. Vedmedenko, U. G. Grimm, and R. Wiesendanger, Phys. Rev. Lett. 93, 76407 (2004).
(3) E.Y. Vedmedenko, A. Kubetzka, K. von Bergmann, O. Pietzsch, M. Bode, H.P. Oepen, J. Kirschner and R. Wiesendanger, Phys. Rev. Lett. 92, 077207 (2004).
(4) E. Y. Vedmedenko, H.P. Oepen, and J. Kirschner, Phys. Rev. B 67, 012409 (2003).
(5) N. Mikuszeit, E. Y. Vedmedenko, and H. P. Oepen, J. Phys. C: Cond. Matter., 16, 9037(2004).