Theorie der Spinstrukturen dünner Seltenerdmetall-Schichten: ab-initio Berechnung von Kristallfeldparametern an Oberflächen und thermodynamische StörungstheorieFrank Welsch
Taschenbuch
Die Seltenerdmetalle mit ihren nicht abgeschlossenen 4f-Schalen weisen als Funktion von Temperatur und Magnetfeld bereits im Kristallvolumen eine große Vielfalt interessanter nichtkollinearer Spinstrukturen auf, die durch das Wechselspiel von Austauschenergie, magnetischer Anisotropieenergie, Streufeldenergie und Wechselwirkungsenergie mit dem äußeren Magnetfeld bestimmt werden. An Oberflächen werden alle diese Beiträge aufgrund der Symmetriebrechung verändert, und zwar einerseits, weil die Bindungspartner entfallen (broken bond), und andererseits, weil sich aufgrund der veränderten Elektronenstruktur an der Oberfläche die Kopplungsparameter für die noch verbliebenen Atome verändern. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, wie sich die Spinstruktur verändert, wenn man vom Kristallvolumen an die Oberfläche geht. Die Rechnungen wurden durchgeführt durch eine Kombination der statistischen Mechanik mit der ab-inito Elektronentheorie. Im Rahmen der statistischen Mechanik wurde eine neuartige thermodynamische Störungstheorie entwickelt, die auf einem Modelloperator zur Beschreibung der verschiedenen Energiebeiträge beruht.
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