Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

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B3: Magneto-elektro-optische Wechselwirkung und ihre Dynamik von oxidischen Heterostrukturen

Hauptziel des Projektes ist die Demonstration eines remanent elek­trisch schaltbaren optischen Wellenleiters. In diesem soll der Schaltzustand eines auf den di­elek­trischen oder halbleitenden mikro-dimensionierten Wellenleiter aufgebrachten Ferroelektrikums oder Multiferroikums als Informationseinheit (Bit) dienen. Das Schalten ändert die über die Grenzfläche vermittelten elek­trischen oder magnetischen Felder im Wellenleiter. Die dadurch veränderten Eigenschaften der optischen Moden können leicht optisch detektiert und damit der Schaltzustand ausgelesen werden. Solche Schnittstellen zwischen Optik und Elektronik sind z. B. relevant für optische Schaltkreise oder optischen inter-core Datentransport in Multicore-Prozessoren.

In Hinblick auf die Realisierung einer solchen Struktur sollen elektro- und magneto-optische Eigenschaften von ferroelek­trischen, magnetischen und multiferroischen Materialien und Heterostrukturen untersucht werden. Dadurch werden auch neue grundlagenphysikalische Erkenntnisse erwartet, bspw. zum Verständnis des Zusammenhanges der Eigenschaften elektronischer Übergänge, die in der di­elek­trischen Funktion beobachtet werden können, mit den mit magnetischer oder ferroelek­trischer Ordnung verbundenen elektronischen Orbitalen. Hierzu soll spektro­skopische Ellipsometrie, magneto-optische Spektro­skopie und Raman-Streeung eingesetzt werden, auch in Abhängigkeit von der Temperatur, um Phasenübergänge beobachten zu können.

Von besonderem Interesse sind die dynamischen Eigenschaften der di­elek­trischen Funktion (DF). Hier soll untersucht werden, wie sich die Dynamik ferroelek­trischer bzw. multiferroischer Schaltvorgänge auf die Zeitskalen der in der DF beobachtbaren Effekte auswirkt. Dabei sollen Zeitskalen von fs (pump-probe Spektro­skopie) über ps bis ms (zeitaufgelöste Ellipsometrie) betrachtet werden.

Als „ferroische“ Materialien sollen im Wesentlichen die auch schon in der laufenden Förderperiode untersuchten Klassen der Spinelle und hexagonalen Manganate, aber auch neu hinzukommend BaTiO3/BiFeO3-Komposit-/Multilagen-Multiferroika sowie weitere neuartige Materialien zum Einsatz kommen.

Projektleiter

Dr. Rüdiger Schmidt-Grund ⇒

Telefon: 0341/97 32619

Telefax: 0341/97 32668  

Dr. Rüdiger Schmidt-Grund

Dr. Rüdiger Schmidt-Grund

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