ForMikro - spinGMI

Erforschung neuartiger Magnetsensoren auf Basis spintronischer Effekte

Mikrosysteme
ForMikro - spinGMI schlägt die Brücke zwischen Grundlagenforschung und industrieller Forschung bei zukünftigen Magnet- sensoren. © Time Stopper - Adobe Stock

Motivation

Die forschungsintensive Mikroelektronik und ihre Anwendungen sind branchenübergreifend Treiber für Fortschritt, Wettbewerb und Innovation. Um die Pipeline neuer Mikroelektronik gefüllt zu halten, soll neues Wissen in den Natur- und Ingenieurswissenschaften für künftige Mikroelektronik erschlossen werden. Im Mittelpunkt der Förderung von Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen stehen Themen, die zwar noch nicht industriell erforscht werden, für die aber ein nachgewiesenes Interesse aus der Industrie vorliegt. Die Brücke zwischen Grundlagenforschung und industriegeführter Forschung in der Mikroelektronik wird somit ausgebaut.

Ziele und Vorgehen

Im Projekt spinGMI soll ein neuartiges Verfahren zum Anregen und Auslesen hochsensitiver Magnetsensoren erforscht werden. Dadurch sollen vor allem die Sensorabmessungen reduziert werden. Dieses neue Verfahren ermöglicht es, die bisher zur Anregung notwendige Wechselspannung statt mit einer separaten Elektronik durch einen hoch-integrierten, spintronischen Oszillator direkt auf dem Sensorchip zu erzeugen. Ein äußeres Magnetfeld führt im Sensor zu einer Widerstandsänderung, die durch ein weiteres spintronisches Elektronikbauteil als Gleichspannungssignal detektiert werden kann. Alle spintronischen Elektronikbauteile sollen in einen Chip integriert werden, der mithilfe der assoziierten Industriepartner anwendungsnah getestet wird.

Innovationen und Perspektiven

Im Erfolgsfall ist zu erwarten, dass die neuartigen Verfahren einerseits die aktuellen Standardttechnologien in der Empfindlichkeit deutlich übertreffen und sie gleichzeitig den verfügbaren, aber teuren hochsensitiven Sensortechnologien bei Stromverbrauch, Kosten und Größe signifikant überlegen sind. Mit den neuartigen Elektroniksystemen lassen sich kleinste magnetische Felder detektieren. Damit können sie etwa durch die relative Orientierung zum Erdmagnetfeld als räumlich-lokales Referenzsystem genutzt werden.