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Spin Feld-Effekt-Transistor

(1. Bild) Der Spin Feld-Effekt Transistor (Spin FET) wurde 1990 von S. Datta und B. Das vorgeschlagen. Er besteht aus einer Halbleiterheterostruktur, die ferromagnetische source- und drain- Kontakte besitzt. Elektronen, die am linken Kontakt spin-polarisiert injiziert werden und sich ohne Streuung entlang des Kanals bewegen, können aufgrund der Spin-Bahn-Wechselwirkung (Rashba-Effekt) eine Spin-Präzessions-Bewegung ausführen. Die am rechten Kontakt detektierte Spannung hängt vom Präzessionswinkel ab, der mit Hilfe einer Gate-Spannug elektrisch gesteuert werden kann.
(2. Bild) Elektrisch gesteuerter Magnetowiderstand-Effekt in einem Spin FET. Der Durchlaß des FETs ist abhängig von der Magnetisierungrichtung der beiden Kontakte zueinander, von der Ladungsträgerdichte im Kanal und von der Stärke des Rashba-Effekts, der entlang der x-Achse von links nach rechts zunimmt. Der Magnetowiderstands-Effekt kann sein Vorzeichen wechseln. Das unterscheidet ihn vom GMR- und TMR-Effekt.