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12.03.2024 17:00

Gute Aussichten für Altermagnete in der spinbasierten Elektronik

Petra Giegerich Kommunikation und Presse
Johannes Gutenberg-Universität Mainz

    Verbindung CrSb zeigt vielversprechende Eigenschaften für elektronische Anwendungen

    Altermagnete stellen eine neue Materialklasse im Magnetismus dar, die neue Anwendungen in der spinbasierten Elektronik ermöglichen könnte. Ihr magnetisch geordneter Zustand besteht aus einer antiparallelen Anordnung von mikroskopischen magnetischen Momenten, den Spins, so wie bei Antiferromagneten. Im Gegensatz zum Antiferromagnetismus ermöglicht der altermagnetische Zustand ohne Nettomagnetisierung jedoch die Erzeugung elektrischer Ströme mit einer Spinpolarisation, wie sie in der spinbasierten Elektronik benötigt wird. Damit vereinen Altermagnete die Vorteile von Antiferromagneten, das heißt eine ultraschnelle Dynamik, und Ferromagneten, also eine große Spinpolarisation.

    In Zusammenarbeit mit einem Theorie-Team unter der Leitung von Prof. Dr. Jairo Sinova und Dr. Libor Šmejkal haben die Experimentalphysikerin Dr. Sonka Reimers und ihre Kollegen des Kläui-Labors an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) in einer intermetallischen Chrom-Antimon-Verbindung – CrSb – eine altermagnetische elektronische Bandaufspaltung in Verbindung mit Spinpolarisation nachgewiesen. „Die Größe dieser Aufspaltung, die in einem guten Leiter und bei Raumtemperatur beobachtet wurde, ist außergewöhnlich und vielversprechend im Hinblick auf elektronische Anwendungen altermagnetischer Materialien“, sagt Prof. Dr. Martin Jourdan, Koordinator der Studie, die in Nature Communications veröffentlicht wurde.

    Bildmaterial:
    https://download.uni-mainz.de/presse/08_physik_komet_altermagnetismus_crsb.jpg
    Kristallstruktur von altermagnetischem CrSb: Die farbigen Blasen um die Cr-Atome (kleine blaue Kugeln) entsprechen Iso-Spindichteflächen. Ihre Anisotropie ermöglicht spinpolarisierte Ströme.
    Abb./©: Libor Šmejkal und Anna Birk Hellenes / JGU

    Weiterführende Links:
    https://www.klaeui-lab.physik.uni-mainz.de/ - Kläui-Lab am Institut für Physik
    https://www.iph.uni-mainz.de/ - Institut für Physik an der JGU

    Lesen Sie mehr:
    https://presse.uni-mainz.de/forschungsteam-beobachtet-direkt-den-altermagnetismu... - Pressemitteilung „Forschungsteam beobachtet direkt den Altermagnetismus“ (15.02.2024)
    https://presse.uni-mainz.de/altermagnetismus-experimentell-bestaetigt/ - Pressemitteilung „Altermagnetismus experimentell bestätigt“ (08.02.2024)
    https://presse.uni-mainz.de/effizienter-auslesemechanismus-in-der-antiferromagne... - Pressemitteilung „Effizienter Auslesemechanismus in der antiferromagnetischen Spin-Elektronik“ (24.11.2021)
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    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    Prof. Dr. Martin Jourdan
    Physik der Kondensierten Materie
    Institut für Physik
    Johannes Gutenberg-Universität Mainz
    55099 Mainz
    Tel. +49 6131 39-23635
    E-Mail: jourdan@uni-mainz.de
    https://www.klaeui-lab.physik.uni-mainz.de/martin-jourdan/


    Originalpublikation:

    Sonka Reimers et al.
    Direct observation of altermagnetic band splitting in CrSb thin films
    Nature Communications, 8. März 2024
    DOI: 10.1038/s41467-024-46476-5
    https://www.nature.com/articles/s41467-024-46476-5


    Bilder

    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wissenschaftler, jedermann
    Elektrotechnik, Energie, Informationstechnik, Physik / Astronomie, Werkstoffwissenschaften
    überregional
    Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
    Deutsch


     

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