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 Max-Planck-Princeton-Partnerschaft in der Fusionsforschung bestätigt
23.11.2017 | Max-Planck-Institut für Plasmaphysik

nachricht Magnetfeld-Sensor Argus „sieht“ Kräfte im Bauteil
23.11.2017 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

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: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Seminar „Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau“ im Haus der Technik Berlin am 16. - 17. Januar 2018

23.11.2017 | Seminare Workshops

Biohausbau-Unternehmen Baufritz erhält von „ Capital“ die Auszeichnung „Beste Ausbilder Deutschlands“

23.11.2017 | Unternehmensmeldung