Spintronik
Spintronik bedeutet “Spin Transport Elektronik” und nutzt zusätzlich zur elektrischen Ladung den intrinsischen Spin von Elektronen in elektronischen Bauteilen, so auch in Sensoren.
Der Riesenmagnetwiderstand (Giant MagnetoResistance, GMR) und der Tunnelmagnetwiderstand (Tunneling MagnetoResistance, TMR) gewinnen zunehmend an Bedeutung und Marktvolumen. Solche Sensoren finden zum Beispiel als Geschwindigkeitssensoren Anwendung im Automobilsektor. GMR und TMR werden als Schlüssel für kommende Entwicklungen in der Magnetsensorik, insbesondere auch in der medizinischen Diagnostik angesehen. Große Hoffnungen werden auch in die Entwicklung von neuartigen Spintransport-Phänomenen gesetzt. Spin-Hall-Effekt und Spin-Bahn-Effekte ermöglichen die Manipulation von magnetischen Momenten durch einfache Ströme.
Die ForscherInnen am DISS verwenden spezialisierte Simulationswerkzeuge (mikromagnetische Modelle, erweiterte Stoner-Wohlfarth-Modelle, COMSOL), um GMR/TMR-Sensoren zu optimieren. Dabei richtet sich die Forschung insbesondere auf Sensorparameter wie Empfindlichkeit, Sensorgröße, Arbeitsbereich, Linearität, Bandbreite, Leistungsverbrauch und Signal-Rausch-Verhältnis aus. Der Grad der Integrierbarkeit von Sensoren gewinnt für Hersteller zunehmend an Bedeutung, um dadurch eine bessere Differenzierbarkeit sowie neue Anwendungsmöglichkeiten ihrer Produkte zu erreichen.
Die am DISS vorhandenen speziellen Messaufbauten bieten die Möglichkeit zur umfassenden Charakterisierung insbesondere des Magnetwiderstandes, des Rauschverhaltens, der Magnetisierung und magnetischen Suszeptibilität in Abhängigkeit des (linearen / rotierenden) Magnetfeldes und der Temperatur.
