Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Spintronik: Hallesche Wissenschaftler entwickeln neues Herstellungsverfahren für ultradünne Schicht

10.03.2016

Bessere Materialien für die Speicher- und Informationstechnik: Physiker der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik (MPI) haben ein neues, einfacheres Verfahren zur Herstellung von ultradünnen Schichten aus Yttrium-Eisen-Granat entwickelt. Erstmals können so die besonderen magnetischen Eigenschaften dieses Materials auch in dünnen Schichten für die Spintronik ausgenutzt werden. In der Praxis lässt sich dadurch künftig die Größe neuer Bauelemente reduzieren, die für die Informationsverarbeitung eingesetzt werden können. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Fachjournal "Scientific Reports" der Nature Publishing Group veröffentlicht.

Bislang wurden die nur wenige Nanometer dicken Schichten aus Yttrium-Eisen-Granat (YIG) bei sehr hohen Temperaturen hergestellt. Die Qualität war dabei aber schlechter als in dickeren Schichten. Im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 762 "Funktionalität oxidischer Grenzflächen" ist es den halleschen Wissenschaftlern nun gelungen, YIG-Schichten bei Raumtemperatur zu erzeugen und damit zugleich die magnetischen Eigenschaften der dünnen Schichten zu verbessern.

Dafür haben sie das YIG mit kurzen Laserimpulsen von einem Probenmaterial, dem sogenannten Target, abgetragen, auf ein Substrat aufgebracht und anschließend erhitzt. Magnetische Materialien werden heute in der Informations- und Speichertechnologie genutzt, um immer kleinere und schnellere Speicher zu entwickeln, aber auch um den klassischen Transistor in Zukunft zu ersetzen.

"Wenn wir ultradünne Schichten bei Raumtemperatur herstellen und anschließend einmal aufheizen, ist die kristalline Qualität des Yttrium-Eisen-Granats höher als bei bisherigen Verfahren. Dadurch können sich Spinnwellen in der Schicht weiter ausbreiten.

Die Signalübertragung bricht nicht so schnell ab", erläutert Prof. Dr. Georg Schmidt vom Institut für Physik, der das interdisziplinäre Zentrum für Materialwissenschaften an der MLU leitet. "Da wir jetzt dünnere Schichten haben, können außerdem Bauteile zur Verarbeitung von Informationen, wie neue Transistoren, wesentlich kleiner gebaut werden."

Das neue Verfahren haben die halleschen Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik untersuchen lassen. "Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren ist die Schicht zunächst ungeordnet. Erst bei einem anschließenden Schritt entsteht eine kristalline Ordnung. Diese ist noch besser für die Anwendung als eine Schicht, die direkt bei hohen Temperaturen und einkristallin hergestellt wird", so Schmidt. Unterstützt wurden die Physiker von Prof. Dr. Stefan Ebbinghaus vom Institut für Chemie, der das Probenmaterial für das Verfahren hergestellt hat.

Angaben zur Publikation:

Christoph Hauser, Tim Richter, Nico Homonnay, Christian Eisenschmidt, Mohammad Qaid, Hakan Deniz, Dietrich Hesse, Maciej Sawicki, Stefan G. Ebbinghaus & Georg Schmidt: Yttrium Iron Garnet Thin Films with Very Low Damping Obtained by Recrystallization of Amorphous Material. Sci. Rep. 6, 20827; DOI: 10.1038/srep20827

Abzurufen unter: http://www.nature.com/articles/srep20827

http://www.uni-halle.de

Sarah Huke | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Spintronik: Forscher zeigen, wie sich nichtmagnetische Materialien magnetisch machen lassen
06.08.2020 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

nachricht Erster radioastronomischer Nachweis eines extrasolaren Planetensystems um einen Hauptreihenstern
05.08.2020 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

Eine entscheidende Ergänzung zum Stanzen von Kontakten erarbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Die Aachener haben im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts ScanCut zusammen mit Industriepartnern aus Nordrhein-Westfalen ein hybrides Fertigungsverfahren zum Laserschneiden von dünnwandigen Metallbändern entwickelt, wodurch auch winzige Details von Kontaktteilen umweltfreundlich, hochpräzise und effizient gefertigt werden können.

Sie sind unscheinbar und winzig, trotzdem steht und fällt der Einsatz eines modernen Fahrzeugs mit ihnen: Die Rede ist von mehreren Tausend Steckverbindern im...

Im Focus: ScanCut project completed: laser cutting enables more intricate plug connector designs

Scientists at the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT have come up with a striking new addition to contact stamping technologies in the ERDF research project ScanCut. In collaboration with industry partners from North Rhine-Westphalia, the Aachen-based team of researchers developed a hybrid manufacturing process for the laser cutting of thin-walled metal strips. This new process makes it possible to fabricate even the tiniest details of contact parts in an eco-friendly, high-precision and efficient manner.

Plug connectors are tiny and, at first glance, unremarkable – yet modern vehicles would be unable to function without them. Several thousand plug connectors...

Im Focus: Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion

Sportunfälle und der demografische Wandel sorgen für eine gesteigerte Nachfrage an neuen Möglichkeiten zur Regeneration von Bändern und Sehnen. Eine Kooperation aus italienischen und deutschen Wissenschaftler*innen forschen gemeinsam an neuen Materialien, um dieser Nachfrage gerecht zu werden.

Dem Team ist es gelungen elektrogesponnene Vliese mit hochgerichteten Fasern zu generieren, die eine geeignete Basis für Ersatzmaterialien für Sehnen und...

Im Focus: New Strategy Against Osteoporosis

An international research team has found a new approach that may be able to reduce bone loss in osteoporosis and maintain bone health.

Osteoporosis is the most common age-related bone disease which affects hundreds of millions of individuals worldwide. It is estimated that one in three women...

Im Focus: Neue Strategie gegen Osteoporose

Ein internationales Forschungsteam hat einen neuen Ansatzpunkt gefunden, über den man möglicherweise den Knochenabbau bei Osteoporose verringern und die Knochengesundheit erhalten kann.

Die Osteoporose ist die häufigste altersbedingte Knochenkrankheit. Weltweit sind hunderte Millionen Menschen davon betroffen. Es wird geschätzt, dass eine von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationstage 2020 – digital

06.08.2020 | Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der Türsteher im Gehirn

06.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Kognitive Energiesysteme: Neues Kompetenzzentrum sucht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft

06.08.2020 | Energie und Elektrotechnik

Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

06.08.2020 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics