25.11.2005, 09:59 Uhr
Spin-Elektronik aus Basel
Basler Physikern ist es erstmals gelungen, den Spin von Elektronen im elektrischen Strom mittels Steuerelektroden zu kontrollieren.
Im Kohlenstoffröhrchen, das zwei Elektroden verbindet, wird die Orientierung des Elektronenspins über ein Gate (nicht eingezeichnet) kontrolliert.
Wissenschaftler des Nationalen Forschungsschwerpunkts Nanowissenschaften sind der Entwicklung eines neuartigen Transistors einen grossen Schritt näher gekommen: Dem Team unter der Leitung von Christian Schönenberger ist es gelungen, in Kohlenstoff-Nanoröhrchen den spinabhängigen Teil des elektrischen Stroms über eine Steuerelektrode (Gate) zu kontrollieren.
Herkömmliche Transistoren sind Schalter, die mittels Steuer-elektroden eingehende Signale in gewünschte Ausgangssignale umwandeln. Ein Signal ist dabei nichts anderes als eine gerichtete Bewegung von Elektronen. Deren Ladung, die so genannte Elementarladung, gilt als Träger der Information. Elektronen besitzen aber nicht nur eine Ladung, sondern auch ein magnetisches Moment und verhalten sich daher wie kleine Magnetnadeln. Dafür ist die Bezeichnung Eigendrehimpuls oder «Spin» geläufig. Weltweit zielen Bestrebungen in der Elektrotechnik darauf ab, den Spin als zusätzlichen Informationsträger zu nutzen. Mit der Arbeit Schönenbergers wurde nun erstmals eine physische Schalteinheit im bislang eher Theorie-lastigen Gebiet der Spin-Elekt-ronik (Spintronik) realisiert.
Entsprechend wird der Basler Spin-Transistor als Durchbruch gehandelt: Die Wissenschaftler haben ihre Forschung kürzlich in der renommierten Publikation Nature Physics vorgestellt.
