Projektbeschreibung
Hightech-Messungen bringen magnetische Strukturen im Nanobereich zum Vorschein
Multiferroika sind eine vielseitige Klasse von Materialien, bei denen die parallel existierende magnetische und ferroelektrische Ordnung die Steuerung des Magnetismus durch elektrische Felder und umgekehrt ermöglicht. Auch wenn sie bereits seit über einem halben Jahrhundert erforscht werden, haben Fortschritte in angrenzenden Bereichen eine neue Welle der Innovation ausgelöst und ganz neue Nutzungsmöglichkeiten geschaffen. Multiferroisches Verhalten tritt in Perowskitoxiden zutage, wenn diese als nanometerdünne Schichten hergestellt werden. Um diese Eigenschaften in neuen Bauelementen ausnutzen und diese steuern zu können, ist jedoch eine bessere Charakterisierung erforderlich. Das EU-finanzierte Projekt MAGIMOX wird hochmoderne Rastertransmissionselektronenmikroskopie einsetzen, um die magnetische Struktur dieser Materialien im Nanobereich und somit die Korrelation von Struktur und Funktion abzubilden.
Ziel
Magnetic materials are a vital part of modern society, being important components in technologies such as magnetic resonance imaging machines and hard disk drives. A common strategy to both improve existing technologies and develop new ones, is miniaturization. The most striking example being the billion-fold increase in silicon semiconductor transistor density, which fundamentally changed society since its invention in the 60ies. However, this miniaturization trend now seems to come to a slow-down as devices are shrinking to sizes where hard physical limits are setting in, and being able to image these nanoscale devices becomes ever more important. Scanning transmission electron microscopy (STEM) is a widely used imaging technique used to study such nanometre scale devices, however it does not readily provide imaging of the magnetic properties at this scale.
The perovskite oxides form a materials family, which exhibits a wide range of properties including magnetism. A similar miniaturization process has been used for these materials, where making them as nanometre thick films revealed new phenomena. The most exciting being multiferroics, where an applied electric field can change the magnetic structure, and vice versa. This has attracted much interest in both making and studying these oxide materials, especially their magnetic properties, due to the great potential for new device concepts. However, due to the small sizes of these films they're often very hard to study, especially when it comes to their nanoscale magnetic structure. This action will take advantage of recently developed fast electron STEM detectors to image the nanometre scale magnetic structures of these materials directly with unprecedented resolution. Using a high-end STEM equipped with such a detector, both the magnetic and crystal structure will be studied in the same microscope. This will enable highly correlated studies of the perovskites, giving a deeper understanding of these new phenomena.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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