Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Negative Brechung in ferromagnetischen und supraleitenden Hybrid-Systemen

16.01.2006


Gemeinsam mit polnischen und US-amerikanischen Kollegen ist es Augsburger Physikern gelungen, negative Brechung in Multilagen von ferromagnetischen und supraleitenden Dünnfilmen zu realisieren. "Wir sind zuversichtlich, in einem nächsten Schritt die ferromagnetischen Schichten durch antiferromagnetische ersetzen zu können, um so auch konkrete Anwendungsperspektiven zu eröffnen", berichtet Privatdozent Dr. Andrei Pimenov vom Augsburger Lehrstuhl für Experimentalphysik V/Elektronische Korrelationen und Magnetismus.



Die Gesetze der klassischen Optik gehören zu den Grundlagen der fundamentalen Physik. Sie basieren auf Materialien mit positiver Brechzahl, die seit Jahrhunderten die Konstruktion von Linsen und optischen Geräten sowie von weiteren fundamentalen Hilfsmitteln für viele Forschungsbereiche erlauben und insofern von umfassender technologischer Bedeutung sind. 1968 wies der russische Physiker Veselago darauf hin, dass negative Brechung alle Gesetze der klassischen Optik umkehren oder zumindest stark modifizieren würde. Bei negativer Brechung erfolgt die Ausbreitung der Lichtwelle entgegengesetzt zur Richtung der transportierten Energie. Mit negativer Brechung lässt sich auch die Auflösungsgrenze optischer Geräte überwinden, ein Phänomen das mit "Superlensing" beschrieben wird. Theoretisch vor etwa 40 Jahren vorhergesagt, wurde der Effekt negativer Brechung erst vor kurzem in Metamaterialien und Photonischen Kristallen realisiert.

... mehr zu:
»Experimentalphysik »Physik


In erfolgreicher Zusammenarbeit ist es den Augsburger Physikern Andrei Pimenov und Alois Loidl (Lehrstuhl für Experimentalphysik V/Elektronische Korrelationen und Magnetismus) nun gelungen, gemeinsam mit Kollegen von der Polish Academy of Sciences, Warszawa, und von der Northern University of Illinois negative Brechung in einem weiteren System zu realisieren, und zwar in Multilagen von ferromagnetischen und supraleitenden Dünnfilmen. In diesen Hybrid-Materialien sorgen die Multilagen des Hochtemperatursupraleiters YBaCuO für negative dielektrische Permittivität und die ferromagnetischen (La:Sr)MnO-Schichten für negative magnetische Permeabilität. Nach theoretischen Modellen sind dies genau diejenigen Komponenten, die für die Existenz negativer Brechungsindices notwendig sind.

In den Transmissions-Experimenten der Augsburger Physiker wurde die Existenz negativer Brechung in externen Magnetfeldern demonstriert. Als interessanter Nebeneffekt konnte mittels Magnetfeld zwischen positiver und negativer Brechung geschaltet werden. In den untersuchten Metamaterialien ist negative Brechung zunächst allerdings auf tiefe Temperaturen und hohe Magnetfelder beschränkt, für Anwendungszwecke deshalb nicht sehr Erfolg versprechend. Die Augsburger Physiker sehen aber einen konkreten Ausweg: "In zukünftigen Experimenten", so Pimenov, "werden wir die ferromagnetischen Schichten durch antiferromagnetische ersetzen. Damit könnte negative Brechung bereits ohne externe Felder erreicht werden."

Kontakt:
PD Dr. Andrei Pimenov
Lehrstuhl für Experimentalphysik V/EKM
Universität Augsburg
86135 Augsburg
Telefon 0821/598-3605
andrei.pimenov@physik.uni-augsburg.de

Ausführlich: A. Pimenov et al., Negative Refraction in Ferromagnet-Superconductor Superlattices, Phys. Rev. Lett. 95, 247009, 2005 (http://link.aps.org/abstract/PRL/v95/e247009)

Siehe auch: Belle Dumé, Ferromagnets and supercondutors make negative-index materials, Physicsweb, News for December 2005 (http://www.physicsweb.org/articles/news/9/12/13/1)

Klaus P. Prem | idw
Weitere Informationen:
http://link.aps.org/abstract/PRL/v95/e247009
http://www.physicsweb.org/articles/news/9/12/13/1
http://www.uni-augsburg.de

Weitere Berichte zu: Experimentalphysik Physik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie
06.12.2016 | Max-Planck-Institut für Kernphysik

nachricht Neue Perspektiven durch gespiegelte Systeme
05.12.2016 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops

Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen

06.12.2016 | Förderungen Preise

Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft

06.12.2016 | Agrar- Forstwissenschaften