INNOVENT - Technologieentwicklung Jena

Mikromagnetische Simulationen von Ummagnetisierungsprozessen in dünnen Schichten

In der Theorie-Gruppe von MOS werden umfangreiche fundamentale Untersuchungen von sowohl quasistatischen als auch dynamischen Ummagnetisierungsprozessen in unterschiedlichen Systemen (insbesondere dünne magnetische Schichten mit der Schichtdicke im Bereich ~ 1-100 nm) mittels numerischen Simulationen durchgeführt. Dazu gehören u.a.:

• Hystereseschleifen von ausgedehnten Schichten und strukturierten Nanoelementen unterschiedlicher Form (sog. Nanodot-Arrays)
• Ultraschnelle Ummagnetisierung von Nanoelementen in magnetischen Impuls-Feldern (im Nanosekunden-Bereich)
• Oscillationen der Magnetisierung von Nanoelementen, die durch die Injektion des spin-polarisierten Stroms induziert sind ("spin-transfer torque")

Von den Innovent-Mitarbeitern Dr. habil. Dmitri V. Berkov und Dr. Natalia Gorn wurde ein umfangreiches kommerzielles mikromagnetisches Programmpaket 'MicroMagus' für die oben genannte Simulationen entwickelt. Nähere Informationen dazu finden Sie unter  http://www.micromagus.de

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Molekulardynamik-Simulationen des Kristallwachstums und materialspezifischer Eigenschaften von halbleitenden und ionischen Materialien

Die Methode der klassischen Molekulardynamik zur Simulation physikalischer Eigenschaften eines Vielteilchensystems (einige 104 Atome) basiert auf der Beschreibung der interatomaren Wechselwirkung durch entsprechend parametrisierte Modellpotentiale und der Lösung der Newtonschen Bewegungsgleichungen der Teilchen.
Mit Hilfe der Molekulardynamik werden strukturelle, mechanische, thermodynamische und kinetische Eigenschaften technologisch relevanter Materialien (Calciumfluorid, Seltenerd-Halogenide, multikristallines Silizium, Zinkoxid) in Abhängigkeit von Temperatur und Druck ermittelt.
Die auf diese Weise gewonnenen Informationen über materialspezifische Eigenschaften dienen als notwendige Eingabeparameter für Simulationen auf mesoskopischer und makroskopischer Skala.

Simulation des Wachstums von CaF₂ aus der Schmelze

Konfiguration der Ca²⁺-Ionen während des Wachstums von CaF₂ aus der Schmelze (oberer Teil)  bei einer Unterkühlung T_m - T = 40 K für verschiedene kristallographische Orientierungen

Wachstumsgeschwindigkeit v von CaF₂ aus der Schmelze für verschiedene kristallographische Orientierungen als Funktion der Unterkühlung T_m – T

Kontakt:      Dr. D. Stock        Tel. 03641-282537