Zakres tematyczny sieci

Tematyka sieci ściśle wiąże się z nową dziedziną nauki i techniki określaną mianem elektronika spinowa. Badania prowadzone w ramach tej tematyki koncentrują się wokół spinowego stopnia swobody elektronu. Możliwość wykorzystania spinu do kontrolowania transportu elektronowego w układach mezoskopowych jest niezwykle istotna nie tylko ze względów poznawczych, ale także ma wielkie znaczenie praktyczne, gdyż tradycyjna elektronika natrafia na bariery fundamentalnej natury, utrudniające dalszą miniaturyzację (prawo Moore'a).

Celem teoretycznego i doświadczalnego nurtu rozwijanego w ramach sieci jest zbadanie własności elektronowych i magnetycznych szerokiej klasy materiałów nanoskopowych w postaci: cienkich warstw, wielowarstw, kompozytów, stopów nanokrystalicznych, związków międzymetalicznych, układów molekularnych (w tym nanorurek węglowych) i kropek kwantowych.

Szczególna uwaga zostanie poświęcona zjawiskom magnetycznym w mikrozłączach, np. zawierających element ferromagnetyczny, bądź też poddanych działaniu pola magnetycznego. Tak więc badania te obejmą między innymi efekty: GMR (gigantyczny magnetoopór), TMR (tunelowy magnetoopór), akumulację spinową, wstrzykiwanie spinu i procesy przemagnesowania polem elektrycznym. U podstaw tych zjawisk leżą mikroskopowe mechanizmy fizyczne związane ze strukturą elektronową poszczególnych składników mikrozłączy (np. niedopasowanie na interfejsie wnosi wkład do oporu), oddziaływania elektron-elektron (blokada kulombowska, efekt Kondo), oddziaływania elektronów ze wzbudzeniami elementarnymi typu fale spinowe, fonony itd.