https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?action=history&feed=atom&title=Rashba-EffektRashba-Effekt - Versionsgeschichte2026-06-05T14:47:00ZVersionsgeschichte dieser Seite in Wikipedia (Deutsch) – Lokale KopieMediaWiki 1.43.8https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Rashba-Effekt&diff=528836&oldid=previmported>Fan-vom-Wiki: /* Bedeutung */2024-12-24T17:16:52Z<p><span class="autocomment">Bedeutung</span></p>
<p><b>Neue Seite</b></p><div>Als '''Rashba-Effekt''' (benannt nach [[Emmanuil Iossifowitsch Raschba]]) bezeichnet man eine bestimmte Kopplung des [[Elektronenspin]]s an die orbitale Bewegung des Elektrons. Es handelt sich um einen wesentlichen Effekt der [[Spin-Bahn-Kopplung]], deren Beitrag zur Elektronenenergie bekanntlich proportional ist zum [[Kreuzprodukt]] aus dem elektrischen Feld <math>E</math> am Ort des Elektrons und dessen Impuls <math>p</math>, [[Skalarprodukt|skalar multipliziert]] mit dem Spin <math>\sigma</math>, <math>\Delta E \approx [E \times p] \cdot \sigma</math>. Dabei ist es entscheidend, dass eine ''Inversions-Asymmetrie'' der Struktur des Systems vorliegt, genauer: dass das Potential, welches das Elektronen-Gas auf zwei Dimensionen einschließt ([[2DEG]]), asymmetrisch ist. Dies wurde bisher in Spin-[[Feldeffekttransistor]]en (Spin-FETs) bei tiefen Temperaturen in gewissen hochreinen [[Halbleiterheterostrukturen]] wie z.&nbsp;B. In<sub>0.53</sub>Ga<sub>0.47</sub>As&nbsp;/&nbsp;In<sub>0.52</sub>Al<sub>0.48</sub>As realisiert: die (extrinsische!) Beeinflussung des Spins erfolgt hier durch eine Spannung, die durch eine Gate-Elektrode gesteuert werden kann. Das elektrische Feld steht dabei senkrecht auf der Bewegungsrichtung des Elektrons, d.&nbsp;h. senkrecht zur betrachteten Oberfläche oder Grenzfläche, und bewirkt – klassisch betrachtet – eine Präzessionsbewegung, die die Spinausrichtung verändert. Korrekt wird die Spin-Bahn-Kopplung mittels der [[Dirac-Gleichung]] durch einen speziellen Entwicklungsterm beschrieben.<br />
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Der Rashba-Term wird oft mit dem sog. Dresselhaus-Effekt verglichen, ebenfalls einem Symmetrie-Effekt, der aber völlig intrinsisch ist und sich vom Rashba-Effekt in wesentlichen Einzelheiten unterscheidet (z.&nbsp;B. in der erwähnten Asymmetrie).<br />
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== Bedeutung ==<br />
Gegenwärtig (Ende 2010) wird der Rashba-Effekt u.&nbsp;a. im Zusammenhang mit dem Auftreten bestimmter topologischer Anregungen an Kristall-Oberflächen und -Grenzflächen diskutiert, z.&nbsp;B. im Zusammenhang mit sog. [[Skyrmion]]-Anregungen.<ref>Siehe z.&nbsp;B. eine Kolloquiumsankündigung an der Universität Regensburg: {{Webarchiv | url=http://www.physik.uni-regensburg.de/aktuell/KollWS1011/Vortrag_Bluegel.pdf| wayback=2013-10-14| text=uni-regensburg.de}} (PDF) und [[Christian Pfleiderer]], ''Magnetismus mit Drehsinn'', Physik Journal 11/2010, S. 25</ref> Darüber hinaus hat der Effekt herausragende Bedeutung in der [[Spintronik]]. Auf diesem Effekt beruht das Konzept der [[Spin-Transistor]]en, an dessen Realisierung im Moment viele Halbleiterforscher arbeiten. Das Ausgangsmaterial sind dabei i.&nbsp;d.&nbsp;R. sogenannte Halbleiterheterostrukturen. Man erwartet sich von Spintransistoren eine weitere Miniaturisierung der Bauelemente und eine Verkürzung der Schaltzeiten.<br />
<br />
== Literatur ==<br />
* {{Literatur<br />
|Autor=E. I. Rashba<br />
|Titel=Svoistva poluprovodnikov s petlei ekstremumov. I. Tsiklotronnyi i kombinirovannyi rezonans v magnitnom pole, perpendikulyarnom ploskosti petli<br />
|Sammelwerk=Fizika tverd. Tela<br />
|Band=2<br />
|Nummer=6<br />
|Ort=Leningrad<br />
|Datum=1960<br />
|Seiten=1224–1238}}<br />
** englische Veröffentlichung: {{Literatur |Autor=E. I. Rashba |Titel=Properties of semiconductors with an extremum loop. 1. Cyclotron and combinational resonance in a magnetic field perpendicular to the plane of the loop |Sammelwerk=Sov. Phys. Solid State |Band=2 |Datum=1960 |Seiten=1109–1122}}<br />
* {{Literatur<br />
|Autor=Y. A. Bychkov, E. I. Rashba<br />
|Titel=Oscillatory effects and the magnetic susceptibility of carriers in inversion layers<br />
|Sammelwerk=Journal of Physics C-Solid State Physics<br />
|Band=17<br />
|Nummer=33<br />
|Datum=1984<br />
|Seiten=6039–6045<br />
|DOI=10.1088/0022-3719/17/33/015}}<br />
* {{Literatur<br />
|Autor=Junsaku Nitta, Tatsushi Akazaki, Hideaki Takayanagi, Takatomo Enoki<br />
|Titel=Gate Control of Spin-Orbit Interaction in an Inverted In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As Heterostructure<br />
|Sammelwerk=Physical Review Letters<br />
|Band=78<br />
|Datum=1997<br />
|Seiten=1335–1338<br />
|DOI=10.1103/PhysRevLett.78.1335}}<br />
<br />
== Weblinks ==<br />
* weltderphysik.de; [https://www.weltderphysik.de/gebiet/materie/spintronik/magneteffekte/ ''Spintronik mit Magneteffekten''] (2003)<br />
<br />
== Einzelnachweise und Fußnoten ==<br />
<references /><br />
<br />
{{Normdaten|TYP=s|GND=1031886966}}<br />
<br />
[[Kategorie:Festkörperphysik]]<br />
[[Kategorie:Elektrodynamik]]<br />
[[Kategorie:Quantenphysik]]</div>imported>Fan-vom-Wiki