Spintronik: Licht schaltet magnetische Quantenpunkte
"Die photomagnetischen Effekte konnten wir in einem weiten Bereich, von tiefen Minusgraden bis zur Raumtemperatur beobachten", schreiben Gerd Bacher von der Universität Duisburg-Essen und seine Kollegen von der University of Washington in Seattle. Möglich machten sie das Schalten magnetischer Spins in winzigen Quantenpunkten aus dem Halbleiter Cadmiumselenid, die kleiner waren als zehn Millionstel Millimeter. In diese bauten sie einzelne Mangan-Ionen ein, mit denen sich die Magnetisierbarkeit signifikant steigern ließ. Mit ultravioletten Lichtpulsen (365 Nanometer Wellenlänge) ließen sich die Magnetspins gezielt ausrichten. Ein Phänomen, das prinzipiell zum Verarbeiten digitaler Daten geeignet ist.
Das Schalten von Magnetspins nicht mehr nur in tiefkalter Umgebung, sondern auch bei Raumtemperatur, ist eine zentrale Voraussetzung für zukünftige Anwendungen. Denn Computerchips, die permanent tiefgekühlt werden müssten, sind für den alltäglichen Gebrauch nicht geeignet. "Es eröffnet einen völlig neuen Zugang zur Mikroelektronik, wenn man Spins statt Ladungen für die Datenverarbeitung nutzen kann", sagt Daniel Gamelin, der ebenfalls an der Entwicklung dieser schaltbaren Quantenpunkte beteiligt war.