Magnetoelektronik

Magneto|elektronik,

 

Teilgebiet der Festkörperelektronik, das Vorgänge beschreibt, bei denen der elektrische Stromtransport durch die Wechselwirkung mit magnetischen Feldern beeinflusst wird. In elektronischen Bauelementen werden u. a. der Hall-Effekt, die magnetische Widerstandsänderung (Magnetowiderstand) und die Magnetostriktion ausgenutzt. Der gegenwärtig meistgenutzte Effekt der Magnetoelektronik ist der GMR-Effekt (Riesenmagnetowiderstandseffekt).

 

Für die magnetische Beeinflussung des Stromtransports in Halbleitern ist die Erzeugung von Elektronen einheitlicher Spinrichtung (spinpolarisierte Elektronen) Voraussetzung, was mit magnetischen Halbleitern in den Mischkristallsystemen (Ga, Mn)As (Galliummanganarsenid) und (Be, Mn, Zn)Se (Berylliummanganzinkselenid) bei tiefen Temperaturen (1999) gelungen ist. 2001 gelang die Injektion spinpolarisierter Elektronen aus einer ferromagnetischen Eisenelektrode in GaAs. Der Nachweis der Spinpolarisation erfolgt über die Emission zirkular polarisierten Lichtes, wodurch die Magnetoelektronik auch neue Anwendungen der Optoelektronik ermöglicht. Weitere mögliche Anwendungen sind magnetisch steuerbare Transistoren (Spintransistoren), magnetisch lesbare und beschreibbare nichtflüchtige Halbleiter-Speicherzellen und Quantencomputer. - Für das Gebiet, das die Kopplung von Halbleitern und Ferromagneten umfasst, wurde - in Anlehnung an die Elektronik - die Bezeichnung Spintronik geprägt.

 

Literatur:

 

Magnetic multilayers and giant magnetoresistance.Fundamentals and industrial applications, hg. v. U. Hartmann (Berlin 2000);

 U. May: Magnet. Schichten für den Einsatz in der M. (2001).