Spintronica voor betere informatietechnologie
Elektronen hebben een elektrische lading, maar daarnaast ook een
magnetische eigenschap: de 'spin', die vergelijkbaar is met het links-
of rechtsom draaien van een tol. De laatste jaren wordt veel onderzoek
gedaan naar de vraag of en hoe die spin bruikbaar te maken is voor
nieuwe elektronische toepassingen. Het promotieonderzoek van Friso
Jedema behandelt fundamentele aspecten van transport en manipulatie
van elektronspins in niet-magnetische metalen zoals koper en
aluminium. In het onderzoek zijn 'spintronische' schakelingen
ontwikkeld en gefabriceerd, waarmee het mogelijk bleek om bij
kamertemperatuur spins in het niet-magnetische metaal te injecteren en
vervolgens de resulterende spininformatie elektrisch te detecteren.
Met eenvoudige theoretische modellen, waarin de elektronen worden
beschouwd als vrije elektronen, zijn de verkregen resultaten
kwantitatief te verklaren. Meer concreet gaat het bijvoorbeeld om een
verbetering van energie-zuinige computergeheugens en om het verder
verkleinen van magnetische bits. Maar ook kan de studie leiden tot
meer inzicht in nieuwe fysische concepten, zoals bijvoorbeeld tot een
op spin gebaseerde kwantumcomputer. Tijdens het onderzoek werd
experimenteel aangetoond dat het mogelijk is om een spinophoping in
een niet-magnetisch metaal bij kamertemperatuur op te wekken door
middel van een ferromagnetisch elektrisch contact. Vervolgens kon deze
spinophoping worden waargenomen via een tweede ferromagnetisch
elektrisch contact. Dit heeft het mogelijk gemaakt om de levensduur en
het gedrag van de elektronspin in een niet-magnetisch materiaal te
bekijken. Er werd vastgesteld dat de levenduur van de elektronspin in
niet-magnetische metalen is gelimiteerd door roostertrillingen bij
kamertemperatuur. /JS
Friso Jedema (Leeuwarden, 1973) studeerde technische natuurkunde (ir.)
aan de Universiteit Twente. Het promotieonderzoek werd uitgevoerd bij
de vakgroep Fysica van Nanodevices (onderzoekschool MSC) van de RUG en
gefinancierd door FOM. Zie voor meer informatie over het onderzoek
ook: www.fom.nl/nieuws/persarchief2001/NN3.htm en
www.fom.nl/nieuws/persarchief2002/02NN4.htm
Datum en tijd
vrijdag 6 december 2002, 16.00 uur
Promovendus
F.J. Jedema, tel. (050)363 49 19, fax (050)363 39 00, e-mail:
jedema@phys.rug.nl (werk)
Proefschrift
Electrical spin injection in metallic mesoscopic spin valves
Promotores
prof.dr.ir. B.J. van Wees en prof.dr. T.M. Klapwijk
Faculteit
wiskunde en natuurwetenschappen
Plaats
Aula Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen
Promotie