Spintronik

Die herkömmliche Mikroelektronik basiert auf der Steuerung und Messung der elektrischen Ladung der Elektronen. Daneben verfügen Elektronen über eine weitere grundlegende Eigenschaft, die als Spin (Drall) bezeichnet wird. Aufgrund des Spins verhält sich ein Elektron wie ein Miniaturmagnet. Auf der Nutzung dieser Eigenschaft basiert die Spintronik (Kurzfassung für Spinelektronik) als Weiterentwicklung der Magnetoelektronik. Durch die Entdeckung des so genannten Riesenmagnetowiderstands und ähnlicher Effekte wurde die Entwicklung von immer empfindlicheren und kleineren Magnetsensoren ermöglicht, die u.a. als Leseköpfe eingesetzt werden und zu einer enormen Leistungssteigerung der Computerfestplatten geführt haben. Auch spintronische Speicherbausteine (MRAM) wurden entwickelt, die Informationen permanent und schnell ansprechbar speichern und Computer möglich machen, die durch die permanente Speicherung aller Daten aller Programme auf den zeitaufwändigen Bootvorgang nach jedem Neustart verzichten können. Von der Spintronik werden darüber hinaus Lösungen für die Probleme u.a. mit der Wärmeabfuhr bei der Weiterentwicklung der Mikroelektronik erwartet. Ein sehr weit gestecktes Ziel der Spintronik sind Spin-Quantenbauelemente für Quantencomputer, die durch eine hohe Verarbeitungsparallelität die Lösung hochkomplexer Probleme ermöglichen sollen.