Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

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 Diamant
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...

Kennen Sie schon …

Spektrum Kompakt – Quantencomputer - Der Weg in die praktische Anwendung

Im Jahr 2019 präsentierte Google den ersten Quantencomputer, der klassische Rechner übertrumpfen sollte. Mit weiteren Unternehmen wie IBM liefert sich der Konzern ein Rennen um die Frage: Wie schnell wird die Technologie die Praxis erobern?

Spektrum der Wissenschaft – Spezial Physik - Mathematik - Technik 3/2021: Algorithmen für die Zukunft

Algorithmen für die Zukunft - Beweisführung: Mathematiker aus Silizium • Arzneimittel: Automatisiert zu neuen Medikamenten • Neuronale Netze: Der gesunde Maschinenverstand

Spektrum der Wissenschaft – 1/2021

In dieser Ausgabe widmet sich »Spektrum der Wissenschaft« den ersten interstellaren Objekten im Sonnensystem. Außerdem im Heft: Intelligenz von Vögeln, Turbulenzen, Elektromobilität und Akku-Recycling.

Lesermeinung

1 Beitrag anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!