Spinelektronik Binek
WS 2003
1. Einleitung
2. Der Elektronenspin
2.2
Theoretische Begründung des Elektronenspins
3.
Spinabhängiger Transport und
XMR-Effekte
3.1
Anisotroper Magnetwiderstand in ferromagnetischen Metallen
3.2 Giant
magneto resistance (GMR)
3.2.1
Zwischenschichtaustausckopplung
3.2.1.1 Phänomenologische Beschreibung
3.2.1.2 Mikroskopisches Bild: Quantum well states
3.2.2
Phänomenologie des GMR
3.2.3
Mikroskopisches Bild: Spinabhängige Streuung
3.2.4
Spinventile
3.2.4.1 Was
sind Spinventile?
3.2.4.2 FM
Schichten mit unterschiedlichen Koerzitivfeldstärken
3.2.4.3
Exchange Bias
3.2.4.3.1 Meiklejohn-Bean Ansatz
3.2.4.3.2
Senkrechter Exchange Bias
3.2.4.3.3
Kompensierte und unkompensierte AF Grenzflächen
3.2.4.3.4 Training-Effekt
3.3 Tunnel
Magnetoresistance (TMR)
3.3.1
Tunneleffekt
3.3.2 Spinabhängiges Tunneln
3.3.3 Jullière Modell
3.3.4 TMR in granularen Systemen
3.4 Kolossaler
Magnetowiderstand (CMR)
3.4.1 Phänomenologie des CMR
3.4.2 Doppelaustausch
3.4.3 Grenzen des Doppelaustauschmodells
4. Auf dem
Weg zum Spintransistor
4.1 Spinfeldeffektransistor
(spin FET)
4.1.1 Konzept nach Datta und Das
4.1.2 Warum
gibt es bis jetzt keinen arbeitenden Spin FET?
4.1.2.1
Spininjektion
4.1.2.2
halbmetallische Ferromagnete
4.1.2.3
Ferromagnetische HL
4.1.2.4
Giant Zeeman-Splitting
4.1.3. 2DEG
in GaAs-AlGaAs-Heterostrukturen
4.1.4
Rashba Spin-Aufspaltung in asymmetrischen elektrischen Potentialen
4.1.5 Optisches Analogon zur Wirkungsweise des
Spin-Transistors nach Datta und Das
4.1.6 Optische Detektion spinpolarisierter
Ladungsträger in Halbleitern
5.
Quanteninformation
5.1 Einführende Bemerkungen
5.2 Quantencomputer
5.2.1 Quanteninformation
5.2.2 Quanteninformationsverarbeitung
5.2.3 Physikalische Realisierung des Quantencomputers
5.2.4
Mögliche Anwendungen des Quantencomputers
5.2.5
Dekohärenz