Forschern des Paul Drude Instituts in Berlin ist es gelungen, bei Raumtemperatur einen Strom spinpolarisierter Elektronen aus einem Metall in einen Halbleiter zu leiten. In der aktuellen Ausgabe des Fachblattes Physical Review Letters berichten die Forscher über ihr Experiment, welches ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer neuen Art von elektronischen Geräten ist.
In ihrem Experiment leitete das Team von Manfred Ramsteiner einen spinpolarisierten Elektronenstrom von Eisen in den Halbleiter Galliumarsenid. Ein Bruchteil der Elektronen behielt bei diesem Metall-Halbleiter Übergang ihre Spinpolarisation bei, was sich durch die Emission von polarisiertem Licht experimentell feststellen lies. Die Effektivität dieser sogenannten Spininjektion liegt zwar zur Zeit nur bei 2 Prozent, allerdings ist dies die erste erfolgreiche Metall-Halbleiter Injektion bei Raumtemperatur. Eine Verbesserung der Effizienz ist nach Ansicht der Forscher nur eine Frage der Zeit.
Ein spinpolarisierter Elektronenstrom besteht aus Elektronen, deren Spin vorzugsweise in ein und dieselbe Richtung zeigt. Herkömmlicher Strom hingegen besteht aus Elektronen mit unausgerichteten Spins. Physiker hoffen, dass spinpolarisierter Elektronenstrom zu einer neuen Klasse von elektronischen Geräten führen könnte – zur Spintronik als Erweiterung der Elektronik.
Stefan Maier
