GMR – Gigantische Magnetwiderstände

8.2.2011

Überblick

Grundlagen des Magnetismus

Prinzip der Hysterese

Entdeckung des GMR

Funktionsprinzip des GMR

Anwendungen des GMR

Grundlagen des Magnetismus

Parallel Gleichartige Momente parallel

Antiparallel

Hysterese – Was heißt das?

Hysteresekurve

Widerstand

Hängt ab von Störungen der Kristallstruktur

Unreinheiten im Kristall

Restwiderstand an Grenzflächen zwischen

unterschiedlichen Kristallen

Streuung der Leitungselektronen an Phononen

Spin-Unordnung

Entdeckung des GMR

1986 Durch Peter A. Grünberg entdeckt

Erste kommerzielle Anwendungen bereits

1995

Metal-multilayer bereits bekannt seit 1935

Aufbau Metallische Multilayer Ferromagnetische Schichten wechseln sich mit nicht-magnetischen

Schichten ab

Elektronenstreuung durch Spin

Inter-layer-coupling

Hysterese von MLs

Änderung des Widerstands

Theoretische Werte

Theoretische Werte

CIMS

Herstellung

MBE (Molecular Beam Epitaxy)

Anwendungen

Magnetischer Datenspeicher

Anwendungen

Anwendungen

Sensoren

Zusammenfassung

Durch die Entdeckung des GMR hat sich ein

vielfältiges Feld neuer Anwendungen ergeben

Große Fortschritte in den letzten Jahren

Möglichkeiten noch lange nicht ausgereizt

Quellen Grünberg, Peter A.: „From spin waves to giant magnetoresistance and

beyond“. Reviews Of Modern Physics, Vol 80, 2008. Heitmann, Sonja: „Cobalt/Copper Multilayers: Interplay of

Microstructure and GMR and Recrystallization as the Key Towards Temperate Stability“. Universität Bielefeld, 2004.

Baibich M.N., Broto J.M., Fert A., Nguyen Van Dau F., Petroff F.: „Giant Magenetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices“. Physical Review Letters, Vol 61, Nr 21, 1988.

Parkin S.S.P., More N., Roche K.P.: „Osciallations in Exchange Coupling and Magnetoresistance in Metallic Superlattice Structures: Co/Ru, Co/Cr and Fe/Cr“. Physical Review Letters, Vol 64, Nr 19, 1990.

Egelhoff Jr. W.F., Kief M.T.: „Antiferromagnetic coupling in Fe/Cu/Fe and Co/Cu/Co multilayers on Cu(111)“. Physical Review B, Vol 45, Nr 14, 1992.

http://en.wikipedia.org/wiki/Magneto-optic_Kerr_effect, 31.1.2011 http://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_beam_epitaxy, 2.2.2011

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