Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 36: Spinabh
ängiger Transport

HL 36.5: Vortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 16:30–16:45, S2

Messung von positivem Magnetowiderstand bei elektrischer Spininjektion in Halbleiter — •G. Richter, P. Grabs, C. Gould, D. Ferrand, G. Schmidt und L.W. Molenkamp — Experimentelle Physik III, Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg

Mit verdünnten magnetischen Halbleitern (DMS) wurde erstmals die elektrische Spininjektion in einen nichtmagnetischen Halbleiter (NMS) nachgewiesen. Bei allen bisherigen Experimenten wurde die erfolgte Injektion optisch detektiert, ein Nachweis auf elektrischem Wege steht noch aus. Hilfreich wäre hierbei ein zu GMR analoger Effekt bei Halbleitern. Da die benutzten II/VI DMS paramagnetisch sind, ist die für GMR notwendige antiparallele Orientierung zweier DMS Kontakte schwierig zu realisieren. Auf Basis eines Widerstands-Modells kann man allerdings einen positiven Magnetowiderstand bei paralleler Magnetisierung beider Kontakte erwarten. Während im feldfreien Fall

unpolarisierte Elektronen vom DMS ins NMS injiziert werden, somit beide Spin-Kanäle gleichermaßen im NMS zum Ladungstransport beitragen, ist dies bei magnetisierten DMS Kontakten - es werden

näherungsweise nur Spins einer Orientierung in den NMS injiziert - nur ein Kanal. Für ein ideales Device (100% Spinpolarisation, keine Spin-Relaxation im NMS) sollte daher ein positiver Magnetowiderstand von 100% zu erwarten sein. Bei Magnetowiderstandsmessungen an n-dotierten BeZnMnSe-BeZnSe Heterostrukturen bei 2K und 4K konnte ein positiver Magnetowiderstand von bis zu 25% gemessen werden. Wir diskutieren die Ergebnisse gegenüber den gemachten Annahmen.