Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Magnetische Informationen können elektrisch geschaltet werden

29.07.2004


Kristallforschung weist den Weg zu effektiveren Speichern - Veröffentlichung in ’Nature’



Magnetische Informationen werden gewöhnlicherweise mittels magnetischer Felder geschrieben, zum Beispiel im Informationsspeicher einer Computer-Festplatte. Um in Zukunft noch effektivere Speicher bauen zu können, verfolgen Forscher unterschiedliche Ansätze in der Grundlagenforschung. Die Tübinger Wissenschaftler Thomas Lonkai, Uwe Amann und Prof. Jörg Ihringer vom Institut für Angewandte Physik haben nun in Zusammenarbeit mit den Berliner Wissenschaftlern Thomas Lottermoser und Manfred Fiebig vom Max-Born-Institut sowie Prof. Dietmar Hohlwein vom Hahn-Meitner-Institut nachgewiesen, dass die magnetische Ordnung in Informationsspeichern auch mittels elektrischer Felder geschaltet werden kann. Dies wird möglich durch spezielle Kristalle, hexagonale Manganite, deren kompliziertes Wechselspiel elektrischer und magnetischer Eigenschaften zu diesem Zweck genutzt werden kann. Die Forschungsergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht (Nature, Band 430, Seite 541, vom 29. Juli: "Magnetic Phase Control by an Electric Field")



Die Forscher haben in der keramischen Verbindung Holmiummanganit ein System gefunden, dessen magnetische Phase durch ein externes elektrisches Feld kontrolliert werden kann. Das elektrische Feld schaltet die ferromagnetische Ordnung in diesen Kristallen an und ab. Den Einfluss eines elektrischen Feldes auf die magnetische Ordnung haben die Forscher in optischen Messungen nachgewiesen, indem sie die so genannte optische zweite Harmonische, eine Verdopplung der Frequenz einer Lichtwelle im Kristall, untersucht haben. Zudem haben sie bei Anlegen eines elektrischen Feldes eine für einsetzende ferromagnetische Ordnung typische Änderung der Schwingungsrichtung des Lichts beobachtet.

Die Wissenschaftler haben die Vorgänge auch auf mikroskopischer Ebene untersucht. Von außen sieht es so aus, als ob die Anordnung der Atome eines Kristalls in einem Gitter fest wäre. Die mikroskopische Analyse der Atompositionen weist jedoch häufig Änderungen der Atompositionen auf, zum Beispiel in Abhängigkeit von der Temperatur oder angelegten magnetischen oder elektrischen Feldern, welche zu Änderungen der Materialeigenschaften führen. In dieser Arbeit konnten die Wissenschaftler feldabhängige Verschiebungen der
Atompositionen im Kristallgitter, dadurch Änderungen der magnetischen Austauschpfade nachweisen und mit diesen das Schalten der magnetischen Ordnung erklären. Mit den Ergebnissen eröffnen sich Möglichkeiten zur Konstruktion neuartiger und effektiverer magnetischer Informationsspeicher. Die Wissenschaftler können nun Grundanforderungen an Materialien ableiten, die für eine magnetoelektrische Phasenkontrolle genutzt werden könnten.

Der Forschungserfolg hat sich durch die Zusammenarbeit in einem Kooperationsnetzwerk verschiedener Wissenschaftler ergeben. Den Beitrag aus Tübingen erarbeitete der Bereich Röntgen- und Neutronenstreuung des Instituts für Angewandte Physik, der aus dem Institut für Kristallographie hervorgegangen ist. Dessen Forschungsthemen sind neue magnetische Materialien, neue experimentelle Techniken zur Röntgen- und Neutronenbeugung und die Entwicklung neuer Verfahren zur Auswertung mittels Statistik und Gruppentheorie. Die Apparaturen zur Röntgenbeugung stehen in Tübingen, die Messungen mit Neutronen werden am Institut Laue-Langevin in Grenoble und am Hahn-Meitner-Institut in Berlin durchgeführt. Am Berliner Max-Born-Institut laufen laseroptische Experimente. Mit dem Hahn-Meitner-Institut ist die Uni Tübingen über einen Kooperationsvertrag und ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziertes Projekt zum Ausbau eines Diffraktometers zur Neutronenstreuung verbunden.

Nähere Informationen:

Thomas Lonkai
Institut für Angewandte Physik
Universität Tübingen
c/o Hahn-Meitner-Institut Berlin
Glienicker Straße 100, 14109 Berlin
E-Mail lonkai@hmi.de
Tel. 030-806227-08

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.hmi.de

Weitere Berichte zu: Hahn-Meitner-Institut Kristall Neutronenstreuung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht
16.01.2017 | Wissenschaftliche Abteilung, Französische Botschaft in der Bundesrepublik Deutschland

nachricht Greifswalder Plasmaforscher erforschen Nanomaterialien für effiziente Energiespeicherung
13.01.2017 | Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht

16.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis

16.01.2017 | Physik Astronomie