Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mini-Magnetismus: Ein-Atom-Magnete hergestellt

12.05.2014

Kobaltteilchen sitzen auf hauchdünner Magnesiumoxid-Oberfläche

Forscher der ETH Zürich http://ethz.ch haben die Miniaturisierung von Magneten auf ein Atom erreicht. In Zusammenarbeit mit der französischen EPFL und dem IT-Riesen IBM konnten die Wissenschaftler im Labor extrem kleine, starke und zugleich stabile Magnete erschaffen, die aus einem einzigen Kobaltatom bestehen, das auf einer hauchdünnen Magnesiumoxid-Oberfläche sitzt.


Grafik: Kobaltatome (blau) auf Magnesiumoxid-Oberfläche (Foto: F. Donati, EPFL)

Damit haben die Experten die Grenze der physikalischen Machbarkeit bei der Miniaturisierung von Magneten erreicht.

Grenzen der Machbarkeit

Im Labor haben die Physiker eine winzige Menge Kobalt auf eine Magnesiumoxid-Oberfläche aufdampfen lassen. In der Folge hefteten sich vereinzelte Kobaltatome an die Oberfläche an. Um die physikalischen Eigenschaften der Magnete zu beschreiben, untersuchten sie die Fachleute mit einem Rastertunnelmikroskop und dem Synchroton am Paul-Scherrer-Institut http://psi.ch .

Das System ist, mit den vereinzelten Kobaltatomen auf Magnesiumoxid pro Atom betrachtet, ein dreimal stärkerer Magnet als einer aus reinem Kobaltmetall.

Die Ein-Atom-Magnete könnten in vielfältigen technologischen Anwendungsbereichen zum Einsatz kommen. Um sie umzupolen, muss pro Atom eine 1.000 Mal größere Energie aufgewendet werden als bei reinem Kobaltmetall.

"Der Miniaturisierung sind wegen der atomaren Struktur der Materie physikalische Grenzen gesetzt. In unserer Arbeit haben wir nun gezeigt, dass es möglich ist, stabile magnetische Komponenten aus einzelnen Atomen herzustellen, also der kleinsten möglichen Struktur", sagt ETH-Professor Pietro Gambardella.

Einsatz in MRAM-Speichern

Einen industriellen Einsatzbereich für die Ein-Atom-Magnete sehen Gambardella und sein Team bei MRAM-Speichermedien. Denn bei dieser Klasse von Speichermedien können Informationen permanent gespeichert werden, ohne dass die Daten wie bei den in PCs verbauten RAM-Arbeitsspeichern fortwährend erneuert werden müssen.

MRAMs kommen heute vor allem in Spezialanwendungen zum Einsatz - zum Beispiel aufgrund ihrer Resistenz gegenüber kosmischer Strahlung in Steuerungssystemen von Flugzeugen und Satelliten.

Florian Fügemann | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Europäisches Exzellenzzentrum für Glasforschung
17.03.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Vollautomatisierte Herstellung von CAD/CAM-Blöcken für kostengünstigen, hochwertigen Zahnersatz
16.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Im Focus: Physiker erzeugen gezielt Elektronenwirbel

Einem Team um den Oldenburger Experimentalphysiker Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt ist es mithilfe ultrakurzer Laserpulse gelungen, gezielt Elektronenwirbel zu erzeugen und diese dreidimensional abzubilden. Damit haben sie einen komplexen physikalischen Vorgang steuern können: die sogenannte Photoionisation oder Ladungstrennung. Diese gilt als entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, beispielsweise in Solarzellen. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit haben die Grundlagenforscher kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht.

Das Umwandeln von Licht in elektrischen Strom ist ein ultraschneller Vorgang, dessen Details erstmals Albert Einstein in seinen Studien zum photoelektrischen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit voller Kraft auf Erregerjagd

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie