- Magnetoelektronik
-
Die Magnetoelektronik ist ein Bereich der Elektronik, der einen neuartigen Ansatz zur Realisierung elektronischer Bauelemente beschreibt. Während bei der herkömmlichen Mikroelektronik Information durch Elektronen und Defektelektronen beschrieben wird, übernimmt bei der Magnetoelektronik der magnetische Spin („up“ oder „down“) diese Funktion. Heutzutage verwendet man meistens den etwas allgemeineren Begriff der Spintronik, u. a. in der Erkenntnis, dass man den Spin nicht nur mit Magnetfeldern, sondern z. B. auch mit elektrischen Feldern schalten kann.
Prinzip
Grundlage aller genutzten physikalischen Effekte in der Magnetoelektronik ist die Widerstandsänderung von ferromagnetischen Dünnschicht(system)en in Abhängigkeit von der relativen Ausrichtung ihrer Magnetisierung oder eines von außen anliegenden Magnetfeldes.
Im einzelnen sind das die Effekte:
- Anisotroper Magnetwiderstand (englisch anistropic magneto resistance, AMR)
- Riesenmagnetwiderstand (engl. giant magneto resistance, GMR)
- Tunnelmagnetwiderstand (engl. tunneling magneto resistance, TMR)
- Kolossaler Magnetowiderstandseffekt (engl. colossal magneto resistance, CMR)
Der Physik-Nobelpreis 2007 wurde an Albert Fert und Peter Grünberg für die Entdeckung des GMR-Effekts gegeben.
Anwendungen
Eine bereits seit 2004 auf dem Markt befindliche Anwendung der Magnetoelektronik ist die Realisierung von Festplattenköpfen, die den „Giant Magnetoresistance Effect“ nutzen. GMR-Sensoren werden auch für andere Applikationen herangezogen. In der Phase der anwendungsnahen Entwicklung befinden sich MRAM (Magnetic Random Access Memory)-Speicherelemente. In der Phase der Grundlagenforschung befinden sich dagegen noch beispielsweise die folgenden drei Gebiete: die Realisierung von Logikfunktionen auf Basis von magnetischem Spin (siehe auch Spintronik) sowie mechanische bzw. Bio-Sensoren auf der Basis von magnetoresistiven Effekten.
Siehe auch
Wikimedia Foundation.
