- Riesenmagnetowiderstandseffekt
- Riesenmagnetowiderstandseffekt,GMR-Effekt [GMR Abkürzung für englisch giant magnetoresistance], sehr starke magnetisch verursachte Änderung des elektrischen Widerstands (magnetische Widerstandsänderung) in metallischen Dünnschichtsystemen, so genannten Heterostrukturen. Im Gegensatz zur »normalen« magnetischen Widerstandsänderung (Magnetowiderstand) beruht der 1988 von Peter Grünberg u. a. am Forschungszentrum Jülich (sowie unabhängig voneinander von einer französischen Arbeitsgruppe) entdeckte Effekt auf der magnetischen Ordnung der Elektronenspins in einem äußeren magnetischen Feld. Für den Riesenmagnetowiderstandseffekt nutzt man mindestens zwei magnetische Schichten, die parallel zueinander angebracht werden und eine Zwischenschicht, die präpariert ist. Der Riesenmagnetowiderstandseffekt besteht darin, dass sich der Widerstand einer solchen Schichtung ändert. Für einen Strom, der in der Schichtebene fließt, ändert sich der Widerstand der Multilagenschichten in Abhängigkeit von der relativen Ausrichtung der Magnetisierung in den beiden Schichten. Dieser Effekt ist am größten, wenn die beiden Schichten antiparallel magnetisiert, und am kleinsten, wenn sie parallel zueinander magnetisiert sind. Der erzielbare Wert der magnetischen Widerstandsänderung liegt heute bei maximal 14 %.Die von Grünberg gefundene antiferromagnetische Kopplung in Multilagenschichten aus Eisen/Chrom mit Schichtdicken im Nanometerbereich löste intensive Studien an dünnen Schichten aus ferromagnetischen und nicht ferromagnetischen Materialien aus, insbesondere für Anwendungen in der Sensor- und Speichertechnologie. Der Riesenmagnetowiderstandseffekt wird in Leseköpfen von Festplatten und für Sensoren zur Weg-, Winkel- oder Drehzahlmessung genutzt. Der Einsatz für nichtflüchtige magnetische Datenspeicher mit wahlfreiem Zugriff (MRAM) wird vorbereitet. Bei den jetzigen, auf Halbleiterbasis basierenenden Speichern geht die Information verloren, wenn man den Computer ausschaltet; die Information muss ständig aufgefrischt werden. Bei Speichern, die den Riesenmagnetowiderstandseffekt nutzen, bleiben die Informationen permanent aktiv.C. Alof: GMR-Effekt in granularen metall. Schichten für Sensoranwendungen (2000);E. Dagotto u. a.: Colossal magnetoresistant materials. The key role of phase separation (Amsterdam 2001).
Universal-Lexikon. 2012.
