Risenmagnetowiderstand

Julian Donner

Physikalisches Proseminar, 2013

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Inhalt

1 Einleitung und Motivation

2 Anisotroper Magnetowiderstand

3 RiesenmagnetowiderstandVorüberlegungAufbau und FunktionHistorischesAnwendungen

4 Quellen

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Einleitung: Magnetowiderstand

Magnetoresistiver Effekt (Magnetowiderstand) = Änderung desWiderstandes eines ferromagnetischen Leiters durch ein äußeresMagnetfeld⇒ Änderung des Stromflusses abhängig vom Magnetfeld⇒ messen

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Motivation

Hauptverwendung: Auslesen von Daten auf Magnetscheiben

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Arten magnetoresistiver Effekte

AMR-Effekt (anisotrope magnetoresistive effect)GMR-Effekt (giant magnetoresistive effect)CMR-Effekt (colossal magnetoresistive effect)...

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Anisotroper Magnetowiderstand

1857 von William Thomson entdecktÄußeres Magnetfeld erhöht Widerstand in ferromagnetischenMaterialienUnterschied verschiedener Raumrichtungen maximal 3 bis 4Prozentkaum Verbesserungsmöglichkeiten

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Riesenmagnetowiderstand: Vorüberlegung

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Riesenmagnetowiderstand: Vorüberlegung

Zustandsdichte wird für "spin up" und "spin down" beianliegendem Magnetfeld unterschiedlich verschoben⇒ Unterschiedliche Zustandsdichte auf Höhe der Fermi-Energie⇒ Leitungselektronen werden unterschiedlich gestreut⇒ Unterschiedlicher Widerstand für die verschiedenen Spins

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Riesenmagnetowiderstand: Aufbau und Funktion

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Riesenmagnetowiderstand: Historisches

Entdeckung: 1988 (Albert Fert, Peter Grünberg)Nobelpreis: 2007Vorraussetzung: Herstellung von nm-dicken Schichten

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Riesenmagnetowiderstand: Anwendungen

ab 1997: in Festplattenansonsten für Magnetfeldsensoren (zB. in Automobilen)Vorteil: Effekt erhöht Widerstand um 6 bis 8 ProzentErhöhung um bis zu 100% möglich durch mehrere Schichten

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Quellen

nobelprize.org (2007 wissenschaftlicher Hintergrund)Wikipedia (allgemeine Infos)

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