Beschreibung: |
Die Veranstaltung behandelt die Grundlagen und Anwendungen von spinabhängigen Transportphänomenen aus experimenteller Sicht. Ausgangspunkt sind elektrische Ladungstransportprozesse in Rahmen der Boltzmann-Behandlung. Daraus werden systematisch die verschiedenenen Magnetowiderstands- und Spintransporteffekte entwickelt: Anisotroper Magnetowiderstand (AMR), Halleffekt, Riesenmagnetowiderstand (GMR), Tunnelmagnetowiderstand (TMR), Spinakkumulation und -injektion, Spin Hall Effekte, etc. Neben den elektronischen und magnetischen Grundlagen dieser Effekte werden auch aktuelle und perspektivische Anwendungen in der magnetischen Sensorik, Datenspeicherung, und Mikroelektronik diskutiert. |
Lernziele: |
Verständnis der wesentlichen Spintransport-Phänomene (Magnetowiderstand, Hall Effekt, AMR, GMR, TMR, Spin Injektion in Halbleiter, Spin Akkumulation, Spin Transfer Torque, Spin Hall Effekte) und ihrer mikroskopischen Mechanismen. Kenntnis der hauptsächlichen Material- und Anwendungsaspekte der Spinelektronik (magn. Datenspeicherung, magn. Sensoren, Mikrowellengeneratoren, Spinlogik, Quanteninformationstechnologie). |
Literatur: |
Spin Electronics, edited by M. Ziese and M.J. Thornton (Springer, Berlin 2001) Modern Magnetic Materials, R.C. O‘Handley (Wiley Interscience, New York, 2000) Semiconductor Spintronics and Quantum Computation, eds. D.D. Awschalom, D. Loss, and N. Samarth (Springer, Berlin, 2002) Ultrathin Magnetic Structures Vol. 1 - 4, eds. J.A.C. Bland and B. Heinrich (Springer, Berlin, 2002/2005) Ferromagnetic Materials Vol. 3, edited by E.P. Wohlfarth (North-Holland, Amsterdam, 1982), weitere relevante Artikel zu Themen der Spinelektronik finden sich auch in Volumes 7, 12, 13, und 14 dieser Reihe Introduction to Spintronics, S. Bandyopadhyay and M. Cahay (CRC Press Inc., 2008) Handbook of Spin Transport and Magnetism, edited by E. Y. Tsymbal and I. Zutic (CRC Press, Chapman & Hall, 2011) |