Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuartige Magnetkopplung im Detail berechnet und gemessen

22.02.2010
Wer zwei Stabmagnete zusammenbringt, spürt die Kraft, die das Magnetfeld ausübt. In Festkörpern können statt Feldern auch Elektronen eine Kraft vermitteln und damit elementare Stabmagnete, die Spins, zueinander ausrichten.

Wie Jülicher und Hamburger Forscher nun im Fachmagazin "nature physics" berichten, hängt diese Kopplung nicht nur von der Entfernung der Spins, sondern auch sehr stark von der Orientierung zueinander ab, weil die Elektronen im Kristallgitter sich entlang bevorzugter Bahnen ausbreiten.

"Wir haben erstmals die Kraft bestimmen können, die ein einzelnes Atom auf diese Art auf seine direkte Umgebung ausübt", erklärt Prof. Stefan Blügel, Direktor des Jülicher Instituts für Festkörperforschung. Sein Team nutzte den Jülicher Supercomputer JUGENE und simulierte das Verhalten von einzelnen Kobaltatomen auf einer Platinoberfläche.

Dabei spielt der RKKY-Effekt die entscheidende Rolle, der nach den vier Theoretikern Rudermann, Kittel, Kasuya und Yosida benannt ist: Die Elektronen im Platin richteten ihre Spins parallel zum Spin eines zentralen Kobaltatoms aus. An dieser Richtung orientieren sich wiederum andere Kobaltatome. Aufgrund der quantenmechanischen Regeln des Kristallsystems kommt es dabei sowohl zu paralleler und als auch antiparalleler Ausrichtung, je nach Entfernung und Orientierung der beteiligen Atome.

Die Jülicher Rechnung wurden von Forschern an der Universität Hamburg durch Messungen mit einem speziellen Rastertunnelmikroskop bestätigt. Das neue, detaillierte Wissen über die RKKY-Kopplung lässt sich nutzen, um maßgeschneiderte magnetische Strukturen auf atomarer Ebene zu erstellen. Solche Systeme werden helfen, neuartige Bauelemente für Chips zu entwickeln, die den Spin von Atomen nutzen. Damit könnten sie die Basis für die Computer von übermorgen sein.

Der Originalartikel bei nature physics - doi:10.1038/nphys1514:
http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys1514.html
Webseiten des Jülicher Instituts für Festkörperforschung:
http://www.fz-juelich.de/iff/d_th1
Pressemitteilung der Universität Hamburg:
http://idw-online.de/de/news353898
Portal des Sonderforschungsbereiches 668:
http://www.sfb668.de

Annemarie Winkens | Forschungszentrum Juelich GmbH
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor
23.02.2017 | Universität Bayreuth

nachricht Kühler Zwerg und die sieben Planeten
23.02.2017 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

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: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik