Schalten in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik spielt eine zentrale Rolle bei der Entwicklung moderner Technologien und Geräte. Es beschreibt die Fähigkeit eines Materials, seinen Zustand zwischen zwei oder mehr diskreten Zuständen zu ändern, in der Regel unter Einfluss einer äußeren Einwirkung wie elektrischem Feld oder mechanischem Stress.

Ein bekanntes Beispiel ist das resistive Schalten, bei dem das Material zwischen hoch- und niederohmigen Zuständen wechselt. Solche Eigenschaften sind besonders nützlich in der Entwicklung von Speichertechnologien wie resistiven RAM (ReRAM). Hierbei spielt auch die Schaltkinetik eine entscheidende Rolle, da die Geschwindigkeit, mit der das Material zwischen den Zuständen wechselt, entscheidend für die Leistungsfähigkeit der Speicherzelle ist.

Ein weiteres wichtiges Phänomen ist die Domanenschaltung und Domanenumkehr in ferroelektrischen und ferromagnetischen Materialien. Dabei werden die Ausrichtungszustände innerhalb der Domänen des Materials unter Einfluss eines externen elektrischen oder magnetischen Feldes umgekehrt. Diese Schaltprozesse sind beispielsweise in Magnetbändern oder ferroelektrischen Speichermedien zu finden.

Besondere Aufmerksamkeit erhalten Materialien, die das Umschalten zwischen R+ und R- Polarisation ermöglichen. Diese Umschaltfähigkeiten sind wesentlich für die Funktion von nichtflüchtigen Speicherelementen, die Daten auch ohne Stromversorgung speichern können.

Zusammengefasst ist das Schalten ein grundlegendes Konzept in der Materialwissenschaft, das die Entwicklung fortgeschrittener elektronischer und magnetischer Geräte ermöglicht. Die Erforschung und Optimierung dieser Schaltprozesse sind entscheidend für verbesserte Leistung und Langlebigkeit moderner technischer Anwendungen.