Spektroskopie, Spin- und Transporteigenschaften von Andreev-Molekül-Zuständen

Elektronentransport an Grenzflächen zwischen ferromagnetischen und unmagnetischen Metallen bildet die Grundlage für funktionale Strukturen der Spinelektronik. Magnetische Isolatoren sind vielversprechende Spinfilter-Materialien für Spintronik-Anwendungen. Dabei spielt zunehmend phasenkohärenter Transport in epitaktischen Strukturen eine Rolle. Eine experimentell besonders klare Signatur spinabhängigen phasenkohärenten Transports ist das Auftreten gebundener Andreev-Zustände aufgrund nanoskaliger Inhomogenitäten an der Grenzfläche zwischen Ferromagneten und Supraleitern, deren Untersuchung das Ziel dieses Projekts ist. Ebenso von fundamentaler Bedeutung wie anwendungsrelevant ist die Möglichkeit Supraströme über größere Distanzen durch Ferromagneten führen zu können, weil sich hier möglicherweise die Gewichtung von quantenmechanischer Verschränkung zu Spinpolarisation maßschneidern lässt. Deshalb sollen hier zunächst diese Ursachen des langreichweitigen Proximity-Effekts von Supraleitern und Ferromagneten an zwei komplementären Modellsystemen studiert werden.

Abb.1: Schematische Darstellung gebundener Andreev-Zustände an einer spinaktiven Grenzfläche.

Abb.2: Die energieabhängige Zustandsdichte D der Andreevzustände zeigt die spin-abhängige Aufspaltung aufgrund des spinaktiven Grenzflächenparameters G^Φ (Bild von P. Machon).