Schnell im Niobphosphid

Mit 300 Kilometern pro Sekunde zu neuer Elektronik

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemische Physik fester Stoffe, Dresden, haben entdeckt, dass der elektrische Widerstand einer Verbindung aus Niob und Phosphor extrem steigt, wenn ein starkes Magnetfeld an dem Material anliegt. Dieser „Riesenmagneto-Widerstand“ ist schon bei anderen Komponenten bekannt und wird bereits in modernen Festplatten genutzt. Dabei wurden bisher filigran übereinander geschichtete Materialien verwendet. Niobphosphid oder ein Material mit ähnlichen Eigenschaften als Alternative hätten den Vorteil der leichteren Herstellbarkeit.  
 
Die Max-Planck-Wissenschaftler in Dresden haben nun erstmals einen fast 10.000-fachen Anstieg des Widerstandes in einem einzigen Material, nämlich Niobphosphid (NbP) beobachtet. Der Widerstand von Niobphosphid ändert sich in einem Magnetfeld so drastisch, weil das Feld die Ladungsträger durch die sogenannte Lorentzkraft ablenkt. Diese Kraft führt dazu, dass bei steigendem Magnetfeld ein immer größerer Teil der Elektronen gewissermaßen in die falsche Richtung fließt. Dadurch wächst der elektrische Widerstand.
Die Lorentzkraft und damit der Einfluss eines Magnetfeldes ist umso größer, je schneller sich die Elektronen im Material bewegen. In Niobphosphid gibt es superschnelle Ladungsträger. Diese bewegen sich mit etwa einem Tausendstel der Lichtgeschwindigkeit – das sind 300 Kilometer pro Sekunde. Diese Materialklasse hat ein Potential für künftige Anwendungen in der Informationstechnologie.


Quelle: Max-Planck-Institut

Erstellt am 9. Juli 2015
KK


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