Techniklexikon

Riesenmagnetowiderstand

Festkörperphysik, Giant Magnetoresistance, GMR, Supermagnetowiderstand, ungewöhnlich grosser Magnetowiderstand in antiparallel magnetisierten Schichtsystemen. In Schichten mit antiferromagnetischer Ordnung wie Fe oder Cr und mit Dicken von einigen Å sind bei schwachen äusseren Feldern H die Schichten antiparallel ausgerichtet und haben einen entsprechend hohen Widerstand zur Folge. Mit zunehmender Feldstärke und der damit verbundenen parallelen Ausrichtung wird der Widerstand drastisch reduziert. Der Effekt wird mit zunehmender Anzahl der Schichten stärker (siehe Abb. a). Als Ursache für den Supermagnetowiderstand wird vermutet, dass die Leitungselektronen an den Schichtgrenzen stärker gestreut werden, wenn Spin und Magnetisierung entgegengesetzt sind (siehe Abb. b). Bei antiparallelen Schichten ist die Nettostreurate und somit der Widerstand erhöht.

Die Anwendung des Effekts besteht in Feldsensoren, die z.B. als Magnetköpfe zum Auslesen von magnetischen Informationsspeichern benutzt werden.

Riesenmagnetowiderstand: a) Riesenmagnetowiderstand-Effekt in verschiedenen Fe/Cr-Vielfachschichten: Widerstand R bezogen auf R(H = 0) als Funktion des äusseren Magnetfeldes H. b) Spinabhängige Streuung der Leitungselektronen (konzentrische Kreise) an Schichten, die in unterschiedliche Richtungen magnetisiert sind.