Authors:	Block, Thomas
Title:	Neue Materialien für die Magnetoelektronik: Heusler- und Halb-Heusler-Phasen
Online publication date:	1-Jan-2002
Year of first publication:	2002
Language:	german
Abstract:	Heusler- und Halb-Heusler-Phasen konnten als Verbindungsklasse identifiziert werden, neue Materialien für die Magnetoelektronik bereitzustellen. Auf Basis eines theoretischen Modells konnte das Auftreten eines hohen MR-Effekts auf bestimmte Valenzelektronenzahlen (VEK) präzisiert werden. Dazu muß ein dreiteiliger 'Fingerabdruck' in der Bandstruktur (Sattelpunkt, Spindichtewelle, lokales magnetisches Moment) vorliegen. Es existieren eine Vielzahl von halbmetallischen Ferromagneten in dieser Verbindungsklasse. Die variable Valenzelektronenkonzentrationen, die sich auch aus den hochsymmetrischen Strukturen ergeben, erlauben eine gute Dotierbarkeit der Phasen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Phase exakt mit der geforderten VEK zu synthetisieren. Curietemperaturen > 500 K sind in Hinblick auf die technische Anwendbarkeit notwendig. PdMnTe hat nicht die Voraussetzungen für einen PMR-Effekt in der Bandstrukturrechnung, doch die Nähe zu einer halbmetallischen Zustandsdichte resultiert in einen negativen CMR-Effekt unterhalb des magnetischen Übergangs von MR0 = 18 % bei 4 K. Die Zusammenhänge von Probenpräparation zum magnetischen Sättigungsmoment konnten an Co2CrAl aufgedeckt werden. Die unter Anwendung des vorgestellten Modells synthetisierte Heusler-Phase Co2Cr0.6Fe0.4Al (VEK = 27.8) weisen den erwarteten MR-Effekt auf. Der gemessene PMR-Effekt ist größer als bei den GMR-Systemen (bei geringerer Feldempfindlichkeit) und anderen granularen Materialien wie CrO2 bei 295 K. Co2Cr0.6Fe0.4Al zeigt bei 295 K einen hohen negativen Magnetowiderstand von 30 % bei einem Sättigungsfeld von 0.2 Tesla. Durch die Beimischung von Oxiden und Polymeren sind Komposit-Materialien entwickelt worden, die MR0-Effekte von bis zu 88% mit einer verbesserten Feldempfindlichkeit von 0.1 Tesla bei Al2O3 und 0.05 Tesla bei den Oberflächenbeschichtungen zeigen. The heusler and half-heusler phases are materials for magnetoelectronic devices. The theoretical model predicted a PMR effect for special valence electron concentrations (VEC). Therefore we used a recipe (fingerprint in the bandstructure: Singularity and/or spindensity wave, Curie temperature > RT, a halfmetallic ferromagnet). The heusler phases are candidates, because they have variable VEC, have high Curie temperatures (> 500 K) and are often halfmetallic ferromagnets (high spin polarisation). They are chemical stable and compatible with the waver technology.PdMnTe has not the fingerprint in the bandstructure, but similarities to halfmetallic ferromagnets resulted in a negative CMR effect of 18 % at 4 K. The relations between preparation and physical properties were shown with Co2CrAl. The doped compound Co2Cr0.6Fe0.4Al (VEC = 27.8) showed the MR effect, because the fingerprint exists. The PMR effect is higher than in GMR systems (at higher fields) and other granular materials like CrO2 at 295 K. Co2Cr0.6Fe0.4Al shows at 295 K an negative MR of 30 % at a saturation field of 0.2 Tesla. Composite materials (with oxides and polymers) showed MR effects of 88% at 0.1 Tesla (with Al2O3) and 0.05 Tesla (with polymers).
DDC:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3974
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-3847
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:	JGU-Publikationen