Dissertation Harald Dobler

Die Magnetoelektronik bzw. Spintronik ist gegenwärtig ein äußerst aktives Forschungsgebiet, auf dem intensive experimentelle und theoretische Anstrengungen unternommen werden. Ein besonderer Augenmerk fällt dabei auf Halbleiter-Ferromagnet-Heterostrukturen als Kandidaten zur Realisierung Spin-abhängigen Transports bzw. Tunnelns durch Halbleitermaterialien. Während zahlreiche theoretische Arbeiten elektronische und magnetische Eigenschaften sowie den Transport in den Mittelpunkt stellen und dabei eine ideale Struktur der Grenzfläche zwischen Ferromagnet und Halbleiter voraussetzen, werden bisher mögliche Einflüsse struktureller Veränderungen aufgrund von Relaxationen oder Rekonstruktionen zumeist völlig vernachlässigt.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich vorrangig mit der Struktur der Grenzfläche am Beispielsystem Fe|ZnSe(001) bei einer Bedeckung mit einer bis vier Monolagen. Dabei werden teilweise dramatische Verschiebungen der Atome nahe der Grenzfläche beobachtet, die weit über geringfügige Relaxationen senkrecht zur Oberfläche hinausgehen. Der Einfluss dieser Abweichungen von der idealen Struktur wird an den Profilen der Elektronendichte und der Magnetisierung untersucht. Die strukturellen, elektronischen und magnetischen Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die Relaxation an der Grenzfläche keineswegs vernachlässigt werden darf. Unter Verwendung der Dichtefunktionaltheorie bzw. Spindichtefunktionaltheorie können diese Untersuchungen ab initio, also ohne Anpassung an experimentelle Daten durchgeführt werden.