Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

RUB-Forscher entwickeln neuartige magnetische Materialien

07.04.2008
Dick am Pol, dünn am Äquator: Kugeln tragen Magnetschichten
Physical Review B: Selbstorganisation hilft konstruieren

Mit Hilfe der Selbstorganisationskräfte der Natur haben Forscher um Dr. Thomas Eimüller (Leiter der DFG Nachwuchsgruppe "Magnetische Mikroskopie" am Sonderforschungsbereich 491 "Magnetische Heteroschichten" der Ruhr-Universität) auf einfache Weise neuartige magnetische Materialien entwickelt.

Sie erreichen, dass sich Nano-Kügelchen von selbst auf einem Trägermaterial als geordnete Schicht organisieren und dampfen dann dünne Schichten magnetischer Materialien wie Kobalt und Platin abwechselnd auf. Dabei entstehen auf den Kugeln Schichtstapel mit sichelförmigem Querschnitt, die am Pol dick, am Äquator aber sehr dünn sind. Die Ausrichtung der Magnetisierung ändert ihre Richtung abhängig von der Schichtdicke und somit auf jeder einzelnen Kugel. Über ihre Arbeiten berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe von Physical Review B.

Magnetische Materialien maßschneidern

... mehr zu:
»Magnetisierung

Der enorme Fortschritt in der Herstellung und Charakterisierung magnetischer Materialien hat in den vergangenen Jahren elektronische Stabilisierungssysteme in Fahrzeugen, ebenso wie den gigantischen Anstieg in der Speicherdichte von Computerfestplatten ermöglicht. Diese Entwicklung basiert hauptsächlich auf der Fähigkeit, die Eigenschaften magnetischer Systeme durch Strukturierung in alle drei Raumrichtungen maßzuschneidern. Auf der Grundlage dieses Konzepts haben die Bochumer Forscher zusammen mit Kollegen aus Konstanz, Stuttgart und den USA ein neuartiges magnetisches Gradientenmaterial entwickelt und untersucht.

Entkoppelte magnetische Inseln

Sie ließen eine Lösung aus Polymer-Nanokugeln langsam auf einer glatten Unterlage verdampfen. Dabei ordnen sich die Nanokugeln von selbst regelmäßig auf der Oberfläche an. Auf diese "Kugel-Landschaft" werden dann abwechseln dünne Schichten aus Kobalt und Platin aufgedampft. Die Krümmung der Oberfläche der Kugeln sorgt für eine ungleichmäßige Verteilung der aufgedampften Materialien: "Auf den Polen der Kugeln bilden sich dabei relativ dicke Schichten aus, die zum Äquator hin immer dünner werden", beschreibt Dr. Eimüller. "Es entstehen so voneinander entkoppelte magnetische Inseln." Interessant für die Forscher ist besonders die Ausrichtung der Magnetisierung innerhalb dieser Inseln. Während sie an den dicken Stellen der Schicht in der Ebene liegt, weist sie an den dünnen Stellen senkrecht zur Oberfläche. "Das neue Material ändert seine magnetischen Eigenschaften also lokal auf einer Längenskala von nur einigen zehn Millionstel Millimetern", erklärt Dr. Eimüller.

Mehr Information auf weniger Fläche

Normalerweise liegt die Magnetisierung von dünnen magnetischen Schichten in der Ebene. Für eine stabile Magnetisierung ist eine gewisse Größe notwendig, die die Verkleinerung von Chips limitiert. Die senkrechte Magnetisierung ist daher sehr erwünscht, denn sie braucht "weniger Platz" und erlaubt es, mehr Informationen auf kleinerem Raum unterzubringen. Mit einem Röntgenmikroskop in Berkeley, Kalifornien, konnte Dr. Eimüller die Umorientierung der Magnetisierung auf einer Längenskala von weniger als 100 Nanometern nachweisen und in Filmaufnahmen detailliert studieren.

Titelaufnahmen

T. Eimüller, T. C. Ulbrich, E. Amaladass, I. L. Guhr, T. Tyliszczak, and M. Albrecht: Spin-reorientation transition of Co/Pt multilayers on nanospheres, Phys. Rev. B. 77, 134415 (2008), doi:10.1103/PhysRevB.77.134415

E. Amaladass, B. Ludescher, G. Schütz, T. Tyliszczak, T. Eimüller: Size dependence in the magnetization reversal of Fe/Gd multilayers on self assembled arrays of nanospheres, Appl. Phys. Lett. 91, 172514 (2007).

Weitere Informationen

Dr. Thomas Eimüller, Fakultät für Physik und Astronomie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-23648, E-Mail: thomas.eimueller@rub.de, Filme und weitere Informationen: http://www.ep4.ruhr-uni-bochum.de/JRG/

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ep4.ruhr-uni-bochum.de/JRG/

Weitere Berichte zu: Magnetisierung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Das anwachsende Ende der Ordnung
27.03.2017 | Universität Konstanz

nachricht In einem Quantenrennen ist jeder Gewinner und Verlierer zugleich
27.03.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE