Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ursache der ultraschnellen Manipulation von Domänenwänden entdeckt

08.10.2012
Stipendiat der Graduiertenschule der Exzellenz MAINZ mit internationalem Forscherteam erfolgreich

Ein internationales Forscherteam hat mit dem Freie-Elektronen-Laser FLASH einen Effekt nachgewiesen, der in ferromagnetischen Materialien zu einer schnellen Magnetisierungsänderung führen kann. Dieser Effekt könnte ein Schlüssel zur weiteren Miniaturisierung und Beschleunigung von magnetischen Speichern sein.


Die Magnetkraftmikroskop-Aufnahme einer 10µm mal 10µm großen Kobalt-Platin-Probe zeigt die labyrinthartige Struktur der magnetischen Domänen mit Magnetisierung senkrecht zur Oberfläche (weiß: Magnetisierung zeigt aus der Ebene heraus; braun: Magnetisierung zeigt in die Ebene hinein).

Foto/©: Bastian Pfau, TU Berlin

Aus Mainz waren Forscher der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Mathias Kläui vom Institut für Phsyik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) beteiligt, darunter maßgeblich Felix Büttner, ein Stipendiat der Graduiertenschule der Exzellenz "Materials Science in Mainz" (MAINZ). Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe des Magazins "Nature Communications" veröffentlicht worden.

Bereits bekannt war, dass sich durch Lichtpulse die Magnetisierung eines Materials lokal ändern lässt. Bisher war diese Änderung ortsaufgelöst aber nicht sichtbar, da die konventionellen optischen Methoden keine ausreichend hohe Ortsauflösung erlauben. Weil aber die meisten ferromagnetischen Materialien aus vielen einzelnen, magnetisch unterschiedlich ausgerichteten "Domänen" bestehen, ist gerade die Ursache der Änderung dieser kleinen Domänen und der Grenzflächen zwischen den Domänen (der sogenannten Domänenwände) interessant.

Mit dem Freie-Elektronen-Laser FLASH am DESY Forschungszentrum in Hamburg konnten nun Ergebnisse erzielt werden, die im Einklang mit einem theoretisch vorhergesagten Effekt stehen: Durch den Laser-Beschuss werden hochangeregte Elektronen erzeugt, die sich so schnell durch das Material bewegen, dass sie auch von einer Domäne in eine andersherum magnetisierte Domäne gelangen. Dabei tragen diese Elektronen einen Teil der Magnetisierung durch das Material und können so die lokale Magnetisierung ändern.

Da Domänenwände auch in neuen Speichern wie dem "Racetrack" verwendet werden, sind die Forschungsergebnisse ein Schritt zu einer möglichen Erhöhung der Speichergeschwindigkeit. Der Racetrack-Speicher ist eine Entwicklung von IBM. Er könnte einmal als schnellere und energiesparendere Alternative zu herkömmlichen Arbeitsspeichern oder Festplatten in Computern dienen.

Die Experimente führten die Forscher der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) mit Kollegen der TU Berlin, der Universitäten Hamburg und Paris sowie sechs weiteren Forschungseinrichtungen am Freie-Elektronen-Laser FLASH am DESY-Zentrum in Hamburg durch. Sie untersuchten Proben aus einem Kobalt-Platin-Schichtsystem, dessen nanometerfeine magnetische Domänen labyrinthartige Strukturen bilden (siehe Abbildung).

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-mainz.de/presse/53396.php

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Wussten Sie, dass Verpackungen durch Flash Systeme intelligent werden?
23.05.2017 | Heraeus Noblelight GmbH

nachricht Bessere Kathodenmaterialien für Lithium-Schwefel-Akkus
17.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften