edoc-Server der Humboldt-Universität zu Berlin

Dissertation

Autor(en): Roland Schiller
Titel: Correlation effects and temperature dependencies in thin ferromagnetic films – magnetism and electronic structure
Gutachter: Johannes Pollmann; Volker Eyert; Wolfgang Nolting
Erscheinungsdatum: 01.11.2000
Volltext: pdf (urn:nbn:de:kobv:11-10013003)
Fachgebiet(e): Physik
Schlagwörter (ger): Magnetismus, EuO, Vielteilchentheorie, Bandstrukturrechnungen
Schlagwörter (eng): Magnetism, EuO, Many-Body-Theory, Bandstructure Calculations
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
Zitationshinweis: Schiller, Roland: Correlation effects and temperature dependencies in thin ferromagnetic films – magnetism and electronic structure; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I , publiziert am 01.11.2000, urn:nbn:de:kobv:11-10013003
Metadatenexport: Um den gesamten Metadatensatz im Endnote- oder Bibtex-Format zu speichern, klicken Sie bitte auf den entsprechenden Link. Endnote   Bibtex  
print on demand: Wenn Sie auf dieses Icon klicken, können Sie ein Druckexemplar dieser Publikation bestellen.
Diese Seite taggen: Diese Icons führen auf so genannte Social-Bookmark-Systeme, auf denen Sie Lesezeichen anlegen, persönliche Tags vergeben und Lesezeichen anderer Nutzer ansehen können.
  • connotea
  • del.icio.us
  • Furl
  • RawSugar

Abstract (ger):
Diese Dissertation beschäftigt sich mit theoretischen Untersuchung der elektronischen und magnetischen Eigenschaften von 4f-Systemen mit Filmgeometrie. Die vorgestellte Theorie basiert auf dem s-f-Modell, welches durch einen intra-atomaren Austausch zwischen einem System lokaler magnetischer Momente und den Leitungselektronen charakterisiert ist. Das Modell wird für den Fall des leeren Leitungsbandes untersucht. Der untersuchte Spezialfall ist anwendbar auf die Klasse der ferromagnetischen Halbleiter mit den Europiumchalkogeniden EuO und EuS als Prototypen solcher Substanzen. Für den Grenzfall ferromagnetischer Sättigung des Systems lokaler magnetischer Momente existiert eine exakte Lösung für das Problem. Für endliche Temperaturen wird eine Methode vorgestellt, die auf einer momentenerhaltenden Entkopplungsprozedur für passend definierte Green-Funktionen basiert. Die Theorie für endliche Temperaturen leitet sich dabei übergangslos aus dem exakt lösbaren Grenzfall ab. Mit Hilfe der vorgestellten Theorie wird das temperaturabhängige Quasiteilchenspektrum eines ferromagnetischen Modellfilmes berechnet. Die Rechnungen zeigen ein deutliches korrelationsinduziertes Aufspalten der Spektren, das in der Existenz eines neuen Quasiteilchens, des magnetischen Polarons, resultiert. Der zweite Teil der Dissertation beschäftigt sich mit der Berechnung der elektronischen und magnetischen Eigenschaften eines realen ferromagnetischen Halbleiterfilms. Um den vielfachen Leitungsbändern eines realen Systems Rechnung tragen zu können, wird das ursprüngliche s-f-Modell zu einem Mehrbandmodell erweitert. Das so erweiterte s-f-Modell wird dazu benutzt, die temperaturabhängige Bandstruktur von Volumen-EuO und von EuO(100)-Filmen zu berechnen. Die T=0-Bandstrukturen, die als Input für die Modellrechnungen dienen, werden hierbei mittels einer TB-LMTO-ASA-Bandstrukturrechnung berechnet. Die spezielle Struktur der Lösung des s-f-Modells für den exakt lösbaren Grenzfall von T=0 verhindert dabei das Auftreten von Doppelzählungen relevanter Wechselwirkungen bei der Kombination von ab-initio-Rechnungen und s-f-Modellrechnungen. Die erhaltenen temperaturabhängigen Bandstrukturen geben wertvolle Einblicke in das Wechselspiel zwischen elektronischen und magnetischen Eigenschaften in EuO-Systemen und gestatten es, verifizierbare Vorhersagen für künftige Experimente zu machen. Insbesondere wird die Existenz eines EuO(100)-Oberflächenzustandes vorhergesagt, der das Auftreten eines Oberflächen-Metall-Isolator-Übergangs induzieren kann.
Abstract (eng):
This dissertation is concerned with the theoretical investigation of the electronic and magnetic properties of 4f systems with film geometry. The presented theory is based on the s-f model which features an intra-atomic exchange between a system of localized magnetic moments and the conduction electrons. The model is investigated for the special case of zero band occupation of the conduction bands which is applicable to the situation in ferromagnetic semiconductors such as the europium chalcogenides EuO and EuS. For the special case of ferromagnetic saturation of the local-moment system the problem is exactly solvable. For finite temperatures, the presented approach is based on a moment-conserving decoupling approximation for suitably defined Green functions and evolves continuously from the exact limiting case. The theory is used to calculate the temperature-dependent quasiparticle spectrum of a ferromagnetic model film. Within these calculations, one finds a marked correlation-induced splitting of the spectra resulting in the existence of a new quasiparticle, the magnetic polaron. The second part of the thesis is devoted to the calculation of the electronic and magnetic properties of a real ferromagnetic semiconductor film. The original s-f model is extended to a multi-band s-f model to account for the multiple conduction bands in a real system. Based on the resulting model, the temperature-dependent band structures of bulk EuO and EuO(100) films are calculated. Here, the T=0 band structures of the systems, which have to be taken as input for the model calculations, are calculated using the TB-LMTO-ASA band-structure technique. Due to the special form of the solution of the s-f model for the exactly solvable limiting case of T=0 the employed approach for combining the first-principles calculations with the model calculations prevents the problem of double counting of relevant interactions. The calculated temperature-dependent band structures yield a valuable insight into the temperature-dependent interplay between the magnetic and electronic properties in the EuO systems and allow to make verifiable predictions for future experiments. In particular, the existence of a EuO(100) surface state has been predicted and been shown to possibly induce a surface insulator-metal transition.
Zugriffsstatistik: Die Daten für die Zugriffsstatistik der einzelnen Dokumente wurden aus den durch AWStats aggregierten Webserver-Logs erstellt. Sie beziehen sich auf den monatlichen Zugriff auf den Volltext sowie auf die Startseite. Die Zugriffsstatistik wird nicht standardisiert erfasst und kann maschinelle Zugriffe enthalten.
 
Bei Formatversionen eines Dokuments, die aus mehreren Dateien bestehen (insbesondere HTML), wird jeweils der monatlich höchste Zugriffswert auf eine der Dateien (Kapitel) des Dokuments angezeigt.
 
Um die detaillierten Zugriffszahlen zu sehen, fahren Sie bitte mit dem Mauszeiger über die einzelnen Balken des Diagramms.
Startseite: 5 Zugriffe PDF: 18 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 1 Zugriffe Startseite: 6 Zugriffe PDF: 22 Zugriffe Startseite: 1 Zugriffe PDF: 16 Zugriffe Startseite: 6 Zugriffe PDF: 10 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 10 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 4 Zugriffe PDF: 14 Zugriffe PDF: 13 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 6 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 18 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 8 Zugriffe PDF: 5 Zugriffe PDF: 12 Zugriffe PDF: 12 Zugriffe PDF: 4 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 24 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 16 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 25 Zugriffe Startseite: 9 Zugriffe PDF: 17 Zugriffe Startseite: 10 Zugriffe PDF: 19 Zugriffe Startseite: 16 Zugriffe PDF: 16 Zugriffe Startseite: 9 Zugriffe PDF: 19 Zugriffe Startseite: 10 Zugriffe PDF: 11 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 11 Zugriffe Startseite: 10 Zugriffe PDF: 12 Zugriffe Startseite: 13 Zugriffe PDF: 13 Zugriffe Startseite: 13 Zugriffe PDF: 16 Zugriffe Startseite: 19 Zugriffe PDF: 29 Zugriffe Startseite: 15 Zugriffe PDF: 26 Zugriffe Startseite: 18 Zugriffe PDF: 44 Zugriffe
Jul
11
Aug
11
Sep
11
Oct
11
Nov
11
Dec
11
Feb
12
Apr
12
May
12
Jun
12
Jul
12
Aug
12
Sep
12
Oct
12
Nov
12
Dec
12
Jan
13
Feb
13
Mar
13
Apr
13
May
13
Jun
13
Jul
13
Aug
13
Sep
13
Oct
13
Nov
13
Dec
13
Jan
14
Feb
14
Mar
14
Monat Jul
11
Aug
11
Sep
11
Oct
11
Nov
11
Dec
11
Feb
12
Apr
12
May
12
Jun
12
Jul
12
Aug
12
Sep
12
Oct
12
Nov
12
Dec
12
Jan
13
Feb
13
Mar
13
Apr
13
May
13
Jun
13
Jul
13
Aug
13
Sep
13
Oct
13
Nov
13
Dec
13
Jan
14
Feb
14
Mar
14
Startseite 5 2 6 1 6 4 4     4 4 3         2 4 4 9 10 16 9 10 3 10 13 13 19 15 18
PDF 18 1 22 16 10 10 4 14 13 6 18 8 5 12 12 4 24 16 25 17 19 16 19 11 11 12 13 16 29 26 44

Gesamtzahl der Zugriffe seit Jul 2011:

  • Startseite – 194 (6.26 pro Monat)
  • PDF – 471 (15.19 pro Monat)
 
 
Generiert am 24.04.2014, 10:21:31