Sprecher
Prof. Dr. Dr. h.c. Hartmut Zabel
Experimentalphysik
Fakultät für Physik und Astronomie
Tel.: 0234/32-23649
E-Mail: hartmut.zabel@rub.de
Förderung von 2000 bis 2011
Angeklickt
Elektronenspins aus dem Gleichgewicht
SFB 491: Magnetische Heteroschichten: Spinstruktur und Spintransport
Die heutige Elektronik basiert auf dem Transport und der Steuerung von Ladungsträgern in Halbleitern wie Silicium, wobei die Informationsträger negative oder positive Ladungen sind. In Zukunft wird sich die Elektronik neben der Ladung zusätzlich den Eigendrehimpuls (Spin) zunutze machen, den jedes Elektron grundsätzlich trägt und daher magnetisch ist. In der herkömmlichen
Halbleiterelektronik kann man den Spin noch nicht zur Steuerung verwenden, da
gleich viele Elektronen jeder Spinrichtung vorkommen. Erst wenn es gelingt, dieses Gleichgewicht aufzuheben, wird ein Spin-Transport und somit ein sog. „Spin-Transistor“ möglich. Dazu erzeugen die Physiker mithilfe maßgeschneiderter Materialien im Halbleiter einen Überschuss von Spins einer Richtung.
Der SFB 491 widmet sich der Herstellung solcher Heteroschichtstrukturen in Halbleitern, d.h. im Nanometer-Bereich künstlich geschichteter und durch definierte Grenzflächen getrennter Materialien mit neuartigen physikalischen Eigenschaften. Heteroschichten könnten besonders bei der Datenspeicherung, der Magnetfeldsensorik und der Steuerung von Datenträgern eingesetzt werden. Aber auch optische und supraleitende Eigenschaften werden durch Spin-Transport beeinflusst. Auf dieser Basis untersuchen die Forscher im SFB auch die Realisierung eines neuartigen polarisierten Lasers sowie spezieller, theoretisch bereits vorhergesagter, supraleitender Ströme. Am SFB „Magnetische Heteroschichten“ sind auch Bochumer Elektrotechniker und Chemiker beteiligt, ebenso Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen.
