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Quantenelektronik: Spintronik mit Diamant

Künftig wird die Elektronik nur die Ladung der Elektronen nutzen, sondern auch deren Spin. Als ideales Material für solche Quantengeräte bietet sich Diamant an.
Spintronik mit DiamantLaden...
Diamant zeichnet sich durch extreme Eigenschaften aus – äußerste Härte, höchste Wärmeleitfähigkeit und Transparenz für ultraviolette Strahlung. Zudem erweist er sich als attraktives Material für die Festkörperelektronik, seit es gelingt, höchst reine synthetische Einkristalle zu züchten und sie gezielt mit nützlichen Fremdatomen zu dotieren. Reiner Diamant ist ein Nichtleiter, aber durch Dotierung wird daraus ein Halbleiter mit ungewöhnlichen Merkmalen. Daraus wiederum können Detektoren und Licht emittierende Dioden in der UltraviolettOptik hervorgehen sowie extrem leistungsstarke Apparate für die MikrowellenElektronik. Doch besonders interessant finden viele Forscher die Anwendung von Diamanten für die so genannte Spintronik. Als Fernziel winken brauchbare Quantencomputer mit ungeahnter Rechenkapazität sowie hochsicherer Datentransfer.

Die Spintronik macht sich nicht nur die elektrische Ladung der Elektronen zu Nutze wie die herkömmliche Elektronik, sondern auch eine Eigenschaft namens Spin, durch die sich Elektronen wie winzige Stabmagneten verhalten. Heute enthält fast jeder Computer bereits die erste kommerzielle Anwendung der Spintronik. Seit 1998 verwenden die Leseköpfe der Festplatten einen spintronischen Effekt...
Dezember 2007

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Dezember 2007

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