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EU fördert Spintronic-Projekt der Uni Duisburg-Essen

Die Tunnel-Barriere werde benötigt, wenn Elektronen beim Stromtransport durch die Probe einen sehr schmalen, elektrisch fast isolierenden und gleichzeitig ferromagnetischen Bereich durchqueren müssen. Bisher musste dies mit hohem Aufwand durch Übereinanderschichtung verschiedener Materialien hergestellt werden. Der Vorteil einer Dotierung sei, dass man nur ein Material benötigt, das lediglich an bestimmten Stellen durch Dotierung in seinen physikalischen Eigenschaften modifiziert wird.

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Zusätzlich sollen magnetisch dotierte Oxide und Halbleiter hergestellt werden, indem nahezu gleich große ferromagnetische Nanopartikel in diese Materialien eingebaut werden. Die Größe ferromagnetischer Nanopartikel und deren Verteilung innerhalb der Probe können den Wissenschaftlern zufolge sehr viel definierter kontrolliert werden, als dies bei sich unkontrolliert bildenden magnetischen Clustern in hochdotierten Halbleitern der Fall ist. Mit solchen "granularen" magnetischen Halbleitern sollen sich deshalb Wechselwirkungen magnetischer Komponenten untereinander in einer halbleitenden Matrix unter sehr definierten Bedingungen untersuchen lassen.

Mit beiden Typen nanostrukturierter ferromagnetischer Materialien könnten dann auf der Basis der Verwendung eines einzigen Materials auch so genannte "Spin-Ventil"-Strukturen hergestellt werden, die aus einer Abfolge gut leitfähiger ferromagnetischer Bereiche und dazwischen liegenden, schlecht leitfähigen und dabei nicht magnetischen Bereichen bestehen. Man nennt diese Strukturen "Spin-Ventil", weil durch parallele oder antiparallele Ausrichtung der Magnetisierung benachbarter ferromagnetischer Bereiche, durch Anlegen eines externen Magnetfeldes, der elektrische Widerstand dieser Bauelemente variiert werden kann.

Zum Abschluss des Projektes sollen Prototypen dieser "Spintronic"-Bauelemente hergestellt und getestet werden. Die Projektverantwortlichen erwarten, dass sie eine deutlich verbesserte Funktionalität gegenüber der herkömmlichen Transistor-Logik haben werden. Die Arbeiten wurden nun am Duisburger Uni-Campus aufgenommen - die Leitung übernehmen Andreas Ney, der dazu von der Stanford University aus USA nach Duisburg kommt, und Michael Farle, Fachbereich Physik. Die "Uni DuE" rühmt sich, einen gut ausgebauten Bereich der Nanowissenschaften zu betreiben.

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