Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Spinelektronische Materialien mit einer ultraschnellen Sonde untersuchen

14.01.2009
Prozess der Charakterisierung von Materialeigenschaften kann massiv beschleunigt werden

Spinelektronische Materialien, die für die Entwicklung von magnetischen Speichern von Bedeutung sind, lassen sich künftig sehr viel leichter herstellen als bisher: Der langwierige Prozess der Charakterisierung und Optimierung von Materialeigenschaften kann mit Hilfe einer neuen Untersuchungsmethode - einer ultraschnellen Sonde - massiv beschleunigt werden.


Elektron als Sonde für Materialien mit hoher Spinpolarisation: Die neue Untersuchungsmethode nutzt die sogenannte Femtosekundendynamik. Dabei werden Elektronen durch kurze Laserpulse lokal angeregt.

Entwickelt wurde sie von Wissenschaftlern aus den USA, Frankreich und Deutschland. "Damit sind erhebliche Fortschritte auf dem Gebiet der Spinelektronik zu erwarten", so Dr. Markus Münzenberg, Physiker und Leiter einer Forschungsgruppe an der Universität Göttingen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift "Nature Materials" veröffentlicht.

Elementarteilchen, viele Atomkerne sowie Atome mit bestimmten Elektronenkonfigurationen besitzen einen sogenannten Spin, der die Rotation um die eigene Achse bezeichnet. Weicht die Ausrichtung der Spins in einer Gruppe von Teilchen von ihrer zufälligen Verteilung ab, handelt es sich um Spinpolarisation. Diese lässt sich auf unterschiedlichen Wegen physikalisch beeinflussen und hat dabei Auswirkungen auf die magnetische Struktur von Festkörpern. Nach Angaben von Dr. Münzenberg sagen theoretische Berechnungen eine enorme Anzahl von Materialien mit hoher Spinpolarisation voraus. Bislang wurden jedoch nur wenige realisiert, da zur Herstellung eines Prototyps im Labor zahlreiche Schritte der Strukturierung durchlaufen werden müssen.

Die neu entwickelte Untersuchungsmethode zur ultraschnellen Bestimmung der spinpolaren Materialeigenschaften nutzt die sogenannte Femtosekundendynamik: Dabei werden Elektronen durch kurze Laserpulse mit einer Zeitspanne von 80 Femtosekunden angeregt. Dr. Münzenberg: "Das Elektron selbst ist die Sonde, die in einer Umgebung von wenigen Atomen lokal die elektronischen Eigenschaften ermittelt." Materialien mit hoher Spinpolarisation sollen unter anderem als magnetische Speicher in der Nanoelektronik eingesetzt werden: Sie lassen sich beliebig oft löschen und überschreiben, verfügen über hohe Schaltgeschwindigkeiten bei geringem Energieverbrauch und benötigen nur einen Bruchteil des Platzes herkömmlicher Speicherzellen.

Originalveröffentlichung:
G.M. Müller, J. Walowski, M. Djordjevic, G.X. Miao, A. Gupta, A.V. Ramos, K. Gehrke, V. Moshnyaga, K. Samwer, J. Schmalhorst, A. Thomas, A. Hütten, G. Reiss, J.S. Moodera & M. Münzenberg: Spin polarization in half-metals probed by femtosecond spin excitation, Nature Materials 8, 56 - 61 (2009)
Kontaktadresse:
Markus Münzenberg,
Georg-August-Universität Göttingen,
Telefon (0551) 39-13112
e-mail: mmuenze@gwdg.de

Marietta Fuhrmann-Koch | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-goettingen.de/de/99100.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Freie Elektronen in Sonnen-Protuberanzen untersucht
25.07.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

nachricht Magnetische Quantenobjekte im "Nano-Eierkarton": PhysikerInnen bauen künstliche Fallen für Fluxonen
25.07.2017 | Universität Wien

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: 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...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

IT-Experten entdecken Chancen für den Channel-Markt

25.07.2017 | Unternehmensmeldung

Erst hot dann Schrott! – Elektronik-Überhitzung effektiv vorbeugen

25.07.2017 | Seminare Workshops

Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie