Spintronik ist eine entstehende Form der Elektronik, die den magnetischen Zustand (Spin) von Elektronen nutzt, um Daten zu kodieren und zu verarbeiten, anstatt elektrische Ladung zu verwenden. Technisch gesehen ist Spin eine Quanteneigenschaft, die eng mit dem Magnetismus verwandt, aber nicht genau dasselbe ist. Spintronik wird daher manchmal als Ausnutzung von Quanteneffekten angesehen. Ein Elektron kann je nach seiner magnetischen Orientierung entweder einen Up- oder Down-Spin besitzen. Der Magnetismus von ferroelektrischen Materialien, Nichtleitern, die polarisiert werden, wenn sie einem elektrischen Feld ausgesetzt werden, besteht darin, dass viele der Elektronen in solchen Objekten alle den gleichen Spin haben.
Die Spintronik, auch Magnetoelektronik genannt, hat das Potenzial, das ideale Speichermedium für Computer zu werden. Es wurde behauptet, dass Spintronic-Speicher oder MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) das Potenzial haben, die Geschwindigkeit von SRAM (Static RAM), die Dichte von DRAM (Dynamic RAM) und die Nichtflüchtigkeit von Flash-Speichern zu erreichen. Nichtflüchtigkeit bedeutet, dass die Daten auch nach dem Ausschalten noch verschlüsselt sind. Spintronik wird auch als Schritt in Richtung Quantencomputing bezeichnet.
Aufgrund seiner Nichtflüchtigkeit könnten MRAM oder andere Spintroniken eines Tages verwendet werden, um auf Computern Instant- und äußerst praktische Speicher, Speichergeräte und Batterien zu erstellen. Die Technologie könnte auch verwendet werden, um elektronische Geräte herzustellen, die kleiner und schneller sind und weniger Strom verbrauchen. Es wird prognostiziert, dass MRAM-Bausteine bis 2010 kommerziell erhältlich sein werden, weitere Spintronik-Bausteine werden in den frühen Teenagerjahren folgen.
Der erste weithin anerkannte Durchbruch in der Spintronik war die Nutzung des Riesenmagnetwiderstands (GMR), einer Technologie, die heute in den Leseköpfen der meisten Festplatten verwendet wird. GMR und andere Spintroniken können verwendet werden, um extrem kleine Magnetfelder zu detektieren, indem ein nichtmagnetisches Material verwendet wird, das zwischen zwei magnetischen Platten eingeschlossen ist. Dieses Material ändert seinen spezifischen elektrischen Widerstand schnell basierend auf der magnetischen Ausrichtung der Platten. GMR kann 100-mal stärker sein als gewöhnlicher Magnetowiderstand. Manchmal werden GMR-Geräte als Spinventile bezeichnet.
Das Synthetisieren von MRAM-basierten Vorrichtungen kann bequem sein, da die beteiligten Herstellungstechniken viel mit herkömmlichen Silizium-Halbleiter-Fertigungstechniken gemeinsam haben. Vorschläge für elektronische/magnetische integrierte Geräte sind üblich. Im Jahr 2002 gab IBM bekannt, dass sie in einem Prototyp-Speichergerät eine Speicherkapazität von einer Billion Bits pro Quadratzoll erreicht haben.