pdf, 2.2 Mb - Walther Meißner Institut - Bayerische Akademie der ...

6 Kapitel 2 Spininjektion in einen HalbleiterEN ↓N ↓ (E F )E FN ↑N ↑ (E F )Abbildung 2.1: Schematische Darstellung der Aufspaltung der Zustandsdichte eines Ferromagnten.Es befinden sich hierbei weniger Spin-↓ Elektronen an derFermikante. Die Magnetisierung des Ferromagneten ist in der Abbildungangegeben.2.2 Spinpolarisierter StromFerromagnetische Materialien weisen eine unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit fürSpin-↑ und Spin-↓ Elektronen auf [8]:σ ↑(↓) = e 2 · N ↑(↓) (E F ) · D ↑(↓) (2.2)Hierbei ist σ ↑(↓) die spinabhängige elektrische Leitfähigkeit für Spin-↑ bzw. Spin-↓-Elektronen, e die Elementarladung, N ↑(↓) (E F ) die spinabhängige Zustandsdichte ander Fermikante und D ↑↓ die Diffusionskonstante für beide Spinrichtungen.Aufgrund der unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeit für beide Spinrichtungenschlug als erstes N. F. Mott (1935) [9] und in erweiterter Form I. A. Campbell undA. Fert (1968) [10] das Zwei-Strom-Modell für ferromagnetische Metalle vor. Hierbeiwird der spezifische Widerstand durch eine Parallelschaltung von Leitungskanälen fürbeide Spinladungsträger beschrieben [11]. Somit ist der Stromfluss im Spin-↑ undSpin-↓- Kanal unterschiedlich und kann wie folgt definiert werden:J ↑(↓) = 1 ∂µ ↑(↓)eρ ↑(↓) ∂z(2.3)