Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ultraschnelle Taktgeber

25.10.2010
Forscher weisen erstmals magnetische Wellen bei nanometergroßen Mikrowellenstrahlern nach

Vor einigen Jahren haben Forscher eine spannende Entdeckung gemacht: Winzige Nanomagneten können Mikrowellenstrahlung aussenden.

In Zukunft, so die Hoffnung, könnten solch steuerbare nanometergroße Mikrowellenstrahler - sogenannte spin-torque nano-oscillators (STNOs) - zum Beispiel als ultraschnelle Taktgeber in Handys oder Computern eingesetzt werden und deren Leistungsfähigkeit erhöhen.

Der Schlüssel zur Entstehung der Mikrowellenstrahlung ist der Spin der Elektronen: Legt man über einen elektrischen Kontaktpunkt Spannung an die Nanomagneten, beeinflusst diese den Spin und sorgt so dafür, dass sich die magnetischen Pole ständig neu ausrichten - so die Theorie. Dabei entstünde die Mikrowellenstrahlung. Physiker der Universität Münster haben gemeinsam mit einem US-amerikanischen Kollegen nun erstmals experimentell nachgewiesen, dass ein STNO tatsächlich magnetische Wellen ausstrahlt. Die Arbeit ist in der aktuellen Online-Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Nature Materials" veröffentlicht.

Die theoretischen Modelle der STNOs basieren im Wesentlichen auf zwei Pionierarbeiten, die eine Entstehung von magnetischen Wellen vorhersagen. Trotz zahlreicher experimenteller Untersuchungen in den vergangenen zehn Jahren konnte die Ausstrahlung solcher Wellen nicht beobachtet werden - bis jetzt. Dr. Vladislav Demidov und Prof. Dr. Sergej Demokritov von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) haben die Wellen nun erstmals experimentell nachgewiesen, gemeinsam mit Prof. Dr. Sergei Urazhdin von der Universität West Virginia, USA. Dabei konnten sie die Wellen, die von den STNOs ausgestrahlt werden, zum ersten Mal zweidimensional abbilden. "Damit haben wir die theoretischen Vorhersagen darüber, welche Prozesse sich in STNOs abspielen, nun auch experimentell bestätigt", sagen die Forscher.

Die Entdeckung wurde durch eine spezielle Mikroskopie-Technik ermöglicht, die extrem hoch aufgelöste zweidimensionale Aufnahmen ermöglicht. Die Forscher konnten zeigen, dass die STNOs magnetische Wellen in Form gerichteter Strahlen aussenden, vergleichbar mit Laserstrahlen. Die Richtung dieser Strahlen kann durch die elektronische Steuerung des magnetischen Feldes gelenkt werden. "Unsere Entdeckung ist von zentraler Bedeutung, um die Physik der STNOs zu verstehen. Ebenso wichtig wird sie in Zukunft für die Anwendung von Nanomagneten sein, beispielsweise in der Kommunikationstechnologie", so Sergej Demokritov.

Die Arbeitsgruppe "Nichtlineare magnetische Dynamik" von Sergej Demokritov untersucht dynamische magnetische Prozesse in Nanostrukturen. Vor vier Jahren hat die Gruppe bei Raumtemperatur einen neuartigen Quantenzustand erzeugt - ein auch als "Superatom" bezeichnetes Bose-Einstein-Kondensat aus magnetischen Teilchen. Die Fachzeitschrift Scientific American kürte Sergej Demokritov für diese Entdeckung zu einem der 50 besten Wissenschaftler des Jahres 2007.

Links:
Literatur: "Nature Materials" advance online publication
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/abs/nmat2882.html
Pressestelle der Universität Münster
Christina Heimken
Schlossplatz 2, 48149 Münster
christina.heimken@uni-muenster.de
+49 251 83-22115

Christina Heimken | Universität Münster
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenster.de
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/abs/nmat2882.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Sternenmusik aus fernen Galaxien
21.02.2017 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

nachricht Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen
17.02.2017 | Universität Konstanz

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: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Wie ehrlich sind unsere Lebensmittel?

21.02.2017 | Veranstaltungen

Die Welt der keramischen Werkstoffe - 4. März 2017

20.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Kleine Moleküle gegen altersbedingte Erkrankungen

21.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Baukasten-System für die Linienfertigung: Die VL-Baureihe von EMAG

21.02.2017 | Maschinenbau

RWI/ISL-Containerumschlag-Index: Aufwärtstendenz setzt sich fort

21.02.2017 | Wirtschaft Finanzen