Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Japanisches Korbflechtmuster im Dienste der Wissenschaft

09.02.2007
Jülicher und Braunschweiger Festkörperforscher entschlüsseln die ungewöhnliche magnetische Struktur auf einem Kagomé-Korb

Körbe kennen wir als praktische und oftmals schöne Utensilien, ihr Einsatz im Dienste der Forschung kommt jedoch eher selten vor. Die Festkörperforschung macht da eine Ausnahme und bedient sich eines speziellen Webmusters von Bambuskörben - japanisch "kago-mé" - für die Untersuchung eines physikalischen Phänomens, der so genannten Spin-Frustration.

Damit bezeichnet man den Zustand von Spins - magnetischen Momenten von Atomen - die nicht die Anordnung einnehmen können, die sie eigentlich anstreben. Bei ihren experimentellen Untersuchungen eines neuartigen Kagomé-Materials haben Forscher vom Institut für Festkörperforschung am Forschungszentrum Jülich und vom Institut für Physik der Kondensierten Materie der TU Braunschweig einzigartige Erkenntnisse über den ungewöhnlichen Grundzustand dieses Modellsystems gewonnen, wie in der neuesten Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Physical Review Letters" berichtet wird.

Nicht zuletzt weil magnetische Materialien eine weite industrielle Verwendung finden, etwa als Speichermedium in der Computerindustrie, widmen sich Physiker weltweit den atomaren Grundlagen des Magnetismus. Ein besseres Verständnis kann es ermöglichen, Werkstoffe gezielt zu verbessern und Materialien mit ganz neuen Eigenschaften zu entwickeln. Kein Wunder also, dass Dr. Werner Schweika vom Institut für Festkörperforschung fasziniert ist von den Ergebnissen, die aufwendige Neutronenstreuexperimente über das neuartige Material lieferten: "Normalerweise erwarten wir, dass Spins sich in einem antiferromagnetischen Material wie diesem antiparallel anordnen, speziell bei niedrigen Temperaturen. Bei dem vom Chemiker Dr. Martin Valldor neu synthetisierten Kobaltoxid bildet sich dagegen selbst bei sehr niedrigen Temperaturen keine weitreichende Ordnung aus. Die Frustration schenkt den Spins ein großes Maß an Freiheit."

... mehr zu:
»Festkörperforschung »Spin
Die Forscher konnten aufklären, wie ein vordergründig paradoxes Prinzip von
"Ordnung durch Unordnung" hier zur Folge hat, dass ein unvollständig geordneter Zustand thermodynamisch vorteilhaft ist. "Getrieben durch die Entropie - das Streben nach größtmöglicher Unordnung - bildet sich ein Muster aus sich wiederholenden Hexagons von Spins heraus, die jeweils in Gruppen rotieren wie Wetterfähnchen im Wind oder Eisläufer, die Pirouetten drehen," erläutert Schweika. Die sechs "Wetterfähnchen" jedes inneren Hexagons synchronisieren ihre Bewegung untereinander streng, weit schwächer aber mit den anderen Gruppen, so dass in dieser Kagomé-Geometrie die magnetische Ordnung unvollständig bleibt. "Unsere Messungen bereichern auf wundervoll ästhetische Weise unser mikroskopisches Verständnis von magnetischen Strukturen", freut sich Schweika. Interessant für die Materialforschung: "Grundsätzlich können in so einem frustrierten Kollektiv durch kleine Änderungen wieder völlig neue Eigenschaften auftauchen."
Original-Veröffentlichung:
Approaching the ground state of the kagomé antiferromagnet
W. Schweika, M. Valldor, and P. Lemmens
Physical Review Letters Volume 98, Number 6 (9.2.2007)
Pressekontakt:
Angela Wenzik, Wissenschaftsjournalistin,
Forschungszentrum Jülich, Institut für Festkörperforschung, 52425 Jülich,
Tel. 02461 61-6048, E-Mail: a.wenzik@fz-juelich.de
Weitere Informationen:
http://scitation.aip.org/dbt/dbt.jsp?KEY=PRLTAO&Volume=98&Issue=6 (Online-Veröffentlichung)
http://www.fz-juelich.de/portal/index.php?path=angebote/pressemitteilungen (Forschungszentrum Jülich)
http://www.fz-juelich.de/iff/index.php (Institut für Festkörperforschung)
http://www.jcns.info/ (Jülich Centre for Neutron Science)

Peter Schäfer | idw
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de/

Weitere Berichte zu: Festkörperforschung Spin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt
17.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Vorhersagen bestätigt: Schwere Elemente bei Neutronensternverschmelzungen nachgewiesen
17.10.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

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: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

18.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik