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Diplomarbeit

Elektronische Transporteigenschaften ferroelektrischer Tunnelkontakte

Zielstellung der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Transporteigenschaften von Tunnelkontakten mit ferroelektrischer Barriere. Motiviert durch Arbeiten von CONTRERAS und GAJ EK wurde hierbei gesondert Augenmerk auf die Asymmetrie der Leitwerte (TER) für verschiedene Polarisationszustände der Barriere gelegt. Basierend auf einer Idee von ZHURAVL EV konnte ein Modell entwickelt werden, welches basierend auf der komplexen Bandstruktur des Barrierenmaterials und makroskopischer Eigenschaften der Elektroden, Aussagen über den Transport durch die ferroelektrische Barriere liefert. Die ab-initio Berechnungen für die elektronische Struktur, insbesondere der komplexen Bandstruktur für die zwei potentiellen Barrierenmaterialien BaTiO3 und PbTiO3, wurden hierbei innerhalb der Dichtefunktionaltheorie mit zwei Methoden nach KORRINGA, KOHN und ROSTOKER (layered KKR und screened KKR) durchgeführt. Die präsentierten Ergebnisse stellen den Einfluß verschiedener Materialparameter des Tunnelkontaktes auf dessen Transporteigenschaften dar. So wurde speziell die Abhängigkeit des TER für verschiedene Abschirmeigenschaften der Elektroden, Stärken der spontanen Polarisation und Permittivität des Barrierenmaterials, sowie für unterschiedliche Positionen der FERMI-Energie in der Bandlücke des Ferroelektrikums diskutiert. In der Abfolge konnte erläutert werden, wann und warum der TER Maximalwerte annimmt und wie sich der Wert und das Vorzeichen des TER im Hinblick auf die Position der FERMI-Energie in der Bandlücke verhält. Die Diskussionen wurden stets eng mit dem Verhalten der komplexen Bandstruktur verknüpft.

Diplomarbeit
diplomarbeit_hinsche_comp.pdf (14,9 MB)  vom 09.02.2010

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