GMR – Gigantische Magnetwiderstände 8.2.2011
Überblick Grundlagen des Magnetismus Prinzip der Hysterese Entdeckung des GMR Funktionsprinzip des GMR Anwendungen des GMR
Grundlagen des Magnetismus Gleichartige Momente parallel Parallel Antiparallel
Hysterese – Was heißt das? Hysteresekurve
Widerstand Hängt ab von Störungen der Kristallstruktur Unreinheiten im Kristall Restwiderstand an Grenzflächen zwischen unterschiedlichen Kristallen Streuung der Leitungselektronen an Phononen Spin-Unordnung
Entdeckung des GMR 1986 Durch Peter A. Grünberg entdeckt Erste kommerzielle Anwendungen bereits 1995 Metal-multilayer bereits bekannt seit 1935
Aufbau Metallische Multilayer Ferromagnetische Schichten wechseln sich mit nicht-magnetischen Schichten ab
Elektronenstreuung durch Spin
Inter-layer-coupling
Hysterese von MLs
Änderung des Widerstands
Theoretische Werte
Theoretische Werte
CIMS
Herstellung MBE (Molecular Beam Epitaxy)
Anwendungen Magnetischer Datenspeicher
Anwendungen
Anwendungen Sensoren
Zusammenfassung Durch die Entdeckung des GMR hat sich ein vielfältiges Feld neuer Anwendungen ergeben Große Fortschritte in den letzten Jahren Möglichkeiten noch lange nicht ausgereizt
Quellen Grünberg, Peter A.: „From spin waves to giant magnetoresistance and beyond“. Reviews Of Modern Physics, Vol 80, 2008. Heitmann, Sonja: „Cobalt/Copper Multilayers: Interplay of Microstructure and GMR and Recrystallization as the Key Towards Temperate Stability“. Universität Bielefeld, 2004. Baibich M.N., Broto J.M., Fert A., Nguyen Van Dau F., Petroff F.: „Giant Magenetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices“. Physical Review Letters, Vol 61, Nr 21, 1988. Parkin S.S.P., More N., Roche K.P.: „Osciallations in Exchange Coupling and Magnetoresistance in Metallic Superlattice Structures: Co/Ru, Co/Cr and Fe/Cr“. Physical Review Letters, Vol 64, Nr 19, 1990. Egelhoff Jr. W.F., Kief M.T.: „Antiferromagnetic coupling in Fe/Cu/Fe and Co/Cu/Co multilayers on Cu(111)“. Physical Review B, Vol 45, Nr 14, 1992. http://en.wikipedia.org/wiki/Magneto-optic_Kerr_effect, 31.1.2011 http://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_beam_epitaxy, 2.2.2011
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