Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Optische Kontrolle magnetischer Effekte im Nanometer-Bereich

04.05.2011
Magnetooptische Effekte, die die Wechselwirkung von Licht mit magnetischen Materialien ausnutzen, sind bislang eher für grundlegende Untersuchungen relevant.

In Anwendungen spielen sie dagegen kaum eine Rolle. Über Plasmonen – elektronische Anregungen in Metallen mit Abmessungen im Nanobereich – ist während der letzten Jahre ein neuer Weg eröffnet worden, Licht auf Nanometerskalen zu konzentrieren.

Damit könnten plasmonische Schaltkreise gebaut werden, die auf diesen Größenskalen neben einer elektrischen auch eine optische Kontrolle zulassen. Es wäre ideal, wenn eine solche optische Kontrolle auch für die auf Festplatten gespeicherte Information möglich wäre.

Auf diese Weise könnten bisher nicht mögliche Schreib- und Auslesefrequenzen bis hinauf zu einer Billion Operationen pro Sekunde erreicht werden. Dazu müsste es möglich sein, die magnetischen Speicherelemente auf solchen Festplatten mit Abmessungen im Nanometerbereich optisch zu schalten. Auch hier könnte die magnetooptische Anregung von Plasmonen ausgenutzt werden.

Physikern der Technischen Universität Dortmund um Dr. Ilya Akimov ist es jetzt in Zusammenarbeit mit russischen und indischen Kollegen erstmals gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, in dem Magnetooptik und Plasmonik zusammengeführt werden können. Die im Labor des Lehrstuhls für Experimentelle Physik II realisierten Effekte sind bereits so vielversprechend, dass ihr Einsatz in elektronischen Bauelementen in nicht allzu ferner Zukunft möglich sein sollte.

Auf Vorschlag von Dr. Vladimir Belotelov und seinen Kollegen von der Moscow State University wurden am Tata-Institute of Fundamental Research im indischen Mumbai Proben hergestellt, bei denen auf einem für rotes Licht durchlässigem ferromagnetischen Material (Wismut-Eisen-Granat) ein Goldfilm aufgebracht wurde. In den Goldfilm wurden im Abstand von einem halben Mikrometer 100 Nanometer breite Gräben eingebracht. Dadurch wird der Goldfilm, der ohne diese Gräben lichtundurchlässig wäre, in hohem Maße transparent für rotes Licht.

Mehr noch, die Durchlässigkeit von Licht durch dieses Schichtfolge kann abhängig von der Magnetisierung im Ferromagneten drastisch geändert werden, bis zu tausendmal mehr als bisher erreicht, wie die entsprechenden Untersuchungen an der TU Dortmund von Dr. Ilya Akimov und Kollegen gezeigt haben. Weitere Verbesserungen sollten durch Optimierung der verwendeten Proben leicht möglich sein.

Literaturhinweis
NATURE NANOTECHNOLOGY DOI: 10.1038/NNANO.2011.54
Weitere Informationen:
Dr. Ilya Akimov
Tel.: 0231/755 -3527
E-Mail: ilya.akimov@e2.physik.tu-dortmund.de

Ole Lünnemann | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-dortmund.de
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/abs/nnano.2011.54.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht MADMAX: Ein neues Experiment zur Erforschung der Dunklen Materie
20.10.2017 | Max-Planck-Institut für Physik

nachricht Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung
20.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie 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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise