Materialien, die eine Schichtstruktur mit Dicken von nur wenigen Atomen mit magnetischen Eigenschaften kombinieren, sind von großem Interesse für zukünftige technologische Anwendungen – entweder für sich alleine oder zusammen mit anderen Schichtmaterialien in sogenannten Heterostrukturen. Für solche Anwendungen ist es wichtig, die magnetischen Eigenschaften gezielt beeinflussen und abstimmen zu können. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die Substitution, d. h. der Austausch eines (magnetischen) Elements durch ein anderes.

Eine Forschungsgruppe des IFW Dresden hat jüngst die Auswirkungen des Austauschs von Eisen (Fe) durch Nickel (Ni) im Schichtmaterial (Fe_1-xNi_x)₂P₂S₆ auf dessen magnetische Eigenschaften untersucht. Zu diesem Zweck wurden mehrere Materialien mit unterschiedlichen Eisen-Nickel-Verhältnissen als Einkristalle hergestellt. Nur in Einkristallen ist es aufgrund der gut definierten Struktur der Probe möglich, die Richtungsabhängigkeit des Magnetismus zu bestimmen.

Überraschenderweise zeigt sich, dass selbst Materialien mit hohen Nickelgehalten [z. B. (Fe_0.1Ni_0.9)₂P₂S₆] noch eine sehr ähnliche Abhängigkeit aufweisen wie das Material ohne Nickel, also reines Fe₂P₂S₆. Im Gegensatz dazu zeigt Ni₂P₂S₆ eine Richtungsabhängigkeit des Magnetismus, die sich eindeutig von allen anderen untersuchten Materialien unterscheidet.

Mehr zum Thema finden Sie in der Originalpublikation: S. Selter, Y. Shemerliuk, M.-I. Sturza, A. U. B. Wolter, B. Büchner, and S. Aswartham, Crystal growth and anisotropic magnetic properties of quasi-two-dimensional (Fe_1−xNi_x)₂P₂S₆, Phys. Rev. Materials 5, 073401 (2021).

DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.5.073401

Kontakt:
Sebastian Selter
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