Spintronik

Im engeren Sinne bezieht sich die Spintronik auf die Spinelektronik, die Phänomene des spinpolarisierten Transports in Metallen und Halbleitern. Ziel dieser angewandten Spintronik ist es, wirksame Wege zu finden, um elektronische Eigenschaften wie den Strom oder die akkumulierte Ladung mit Hilfe von Spins oder Magnetfeldern zu steuern, sowie Spin- oder magnetische Eigenschaften durch elektrische Ströme oder Gatespannungen zu kontrollieren. Das Endziel besteht darin, praktische Bauelemente zu entwickeln, die die Funktionen der derzeitigen ladungsbasierten Elektronik verbessern. Ein Beispiel ist ein Spin-Feldeffekttransistor, der seinen logischen Zustand durch Umkehrung der Ausrichtung eines Magnetfelds von EIN auf AUS ändert. Im weitesten Sinne ist Spintronik die Untersuchung von Spin-Phänomenen in Festkörpern, insbesondere in Metallen, Halbleitern und Halbleiter-Heterostrukturen. Solche Studien charakterisieren die elektrischen, optischen und magnetischen Eigenschaften von Festkörpern, die auf das Vorhandensein von Gleichgewichts- und Nicht-Gleichgewichts-Spinpopulationen sowie auf die Spindynamik zurückzuführen sind. Diese Aspekte der Spintronik geben uns wichtige Einblicke in die Natur der Spin-Wechselwirkungen - Spin-Bahn-, Hyperfein- oder Spin-Austausch-Kopplungen in Festkörpern. Dieses Buch ist eine übersichtliche Darstellung der Spintronik.