Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dem magnetischen Formgedächtniseffekt auf der Spur

13.05.2013
Physiker klären Kopplung von Struktur und Magnetismus auf Nanometerskala.

Physikern aus Leipzig ist ein wesentlicher Schritt im physikalischen Verständnis der Kopplung von Struktur und Magnetismus der ferromagnetischen Formgedächtnislegierung Ni-Mn-Ga gelungen. Die Resultate, die durch ein neues physikalisches Verständnis den Weg zur Optimierung dieses Effekts ebnen, wurden kürzlich in der renommierten internationalen Fachzeitschrift Advanced Functional Materials publiziert.


Simulierte magnetische Domänenkonfiguration eines 14M martensitischen Ni-Mn-Ga Dünnfilms mit Nano-Verzwillingung. Grafik: Stefan G. Mayr

Magnetische Formgedächtnismaterialien sind eine neue spannende Materialklasse, die sich durch große magnetisch schaltbare Dehnungen von bis zu zehn Prozent auszeichnen. Die bekanntesten Legierungen mit solchen Eigenschaften bestehen aus Nickel, Mangan und Gallium bzw. aus Eisen und Palladium.

Um den Einfluss von Kristallorientierungen und Verzwillingung auf die magnetischen Eigenschaften der Mikro- und Nanometerskala aufzuklären, untersuchten die Doktoranden Alexander Jakob und Marcel Hennes in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stefan Mayr (Translationszentrum für Regenerative Medizin der Universität Leipzig und Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V.) – in Kooperation mit Dr. Daniel Spemann (ehemals Nukleare Festkörperphysik, Universität Leipzig) – einkristalline Nickel-Mangan-Gallium-Dünnschichten. Dafür wurden diese mittels magnetischer Rasterkraftmikroskopie (MFM) charakterisiert und anschließend mit Hilfe mikromagnetischer Simulationen modelliert. „Damit ist uns ein wesentlicher Schritt im physikalischen Verständnis der Kopplung von mikromagnetischen und strukturellen Eigenschaften in miniaturisierten magnetischen Formgedächtnislegierungen gelungen“, erklärt Erstautor Alexander Jakob.

Erstmalig gelang es den Wissenschaftlern zudem, die temperaturabhängige Entwicklung von Magnetismus und Struktur an den strukturellen und magnetischen Phasenübergängen ortsaufgelöst zu messen. Hier wurde eine Abweichung von der kubischen magnetokristallinen Anisotropie beobachtet, die mit Hilfe eines theoretischen Modells zum partiellen Domänenabschluss quantifiziert werden kann.

Die Resultate ebnen durch ein neues physikalisches Verständnis Wege zur Optimierung des Effekts, insbesondere in miniaturisierten Anwendungen in den Bereichen der Ingenieurwissenschaften und regenerativen Medizin.

Weitere Informationen:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201300165/abstract - Titel der Originalpublikation

http://Coupling of Micromagnetic and Structural Properties across the Martensite and Curie Temperatures in Miniaturized Ni-Mn-Ga Ferromagnetic Shape Memory Alloys, A. M. Jakob, M. Hennes, M. Müller, D. Spemann and S. G. Mayr | online veröffentlicht am: 25. April 2013

Maria Garz | idw
Weitere Informationen:
http://www.trm.uni-leipzig.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Drei Generationen an Sternen unter einem Dach
27.07.2017 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Physiker designen ultrascharfe Pulse
27.07.2017 | Universität Innsbruck

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: Physiker designen ultrascharfe Pulse

Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig stark fokussierte elektromagnetische Felder erzeugt werden können. Anwendung finden könnte das neue Verfahren zum Beispiel in der Mikroskopie oder für besonders empfindliche Sensoren.

Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht und Röntgenstrahlung sind Beispiele für elektromagnetische Wellen. Für viele Anwendungen ist es notwendig, diese Strahlung...

Im Focus: Physicists Design Ultrafocused Pulses

Physicists working with researcher Oriol Romero-Isart devised a new simple scheme to theoretically generate arbitrarily short and focused electromagnetic fields. This new tool could be used for precise sensing and in microscopy.

Microwaves, heat radiation, light and X-radiation are examples for electromagnetic waves. Many applications require to focus the electromagnetic fields to...

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Basis für neue medikamentöse Therapie bei Demenz

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Aus Potenzial Erfolge machen: 30 Rittaler schließen Nachqualifizierung erfolgreich ab

27.07.2017 | Unternehmensmeldung

Biochemiker entschlüsseln Zusammenspiel von Enzym-Domänen während der Katalyse

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie