Rijksuniversiteit Groningen

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