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

2.3 Konzept der Spininjektion und Detektion in einem Halbleiter 7Dabei ist j die spinabhängige Stromdichte, µ das elektrochemische Potenzial und zdie Richtung des Stromflusses.Somit ergibt sich die Spinpolarisation des Stromes, auch Strompolarisation genanntzu:P j = j ↑ − j ↓j ↑ + j ↓· 100% (2.4)Die Strompolarisation beträgt für Ni 33% und für Co 46% bei Raumtemperatur [12].2.3 Konzept der Spininjektion und Detektion in einemHalbleiterTransportF1InjektionHLDetektionF2jIAbbildung 2.2: Konzept der Spininjektion durch eine ferromagnetische Elektrode (F1),der Spin-Transport im Halbleiter (HL) und die Detektion durch eine ferromagnetischeGegenelektrode (F2). Die schwarzen vertikalen Pfeile stellenden Elektronenspin dar.Zur Untersuchung der Spininjektion und des Spintransports in einem Halbleiter betrachtenwir eine Ferromagnet-Halbleiter-Ferromagnet-Heterostruktur (vgl. Abb. 2.2).Wie bereits im vorangegangenen Kapitel beschrieben, sind die Elektronen in den Ferromagnetenan der Fermikante spinpolarisiert. Mit Hilfe einer externen Stromquellekann so ein spinpolarisierter Strom direkt von der ferromagnetischen Elektrode (F1)in den angrenzenden Halbleiter (HL) injiziert und durch den zweiten Ferromagnet(F2), der als Gegenelektrode dient, wieder detektiert werden. Diese Art der Struktur