Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Weg zu simultanem Auftreten von Ferroelektrizität und Magnetismus in organischem Material

13.08.2012
In einem soeben erschienenen Beitrag im renommierten Fachjournal "Nature Materials" berichten Forscher der Universitäten Augsburg und Frankfurt/M. über einen neuartigen Mechanismus in einem organischen Material, der zu simultaner magnetischer und ferroelektrischer Ordnung führt.

Materialien, die verschiedene Arten "ferroischer“ Ordnung kombinieren, sogenannte Multiferroika, könnten einen Quantensprung für die Zukunft der Elektronik bedeuten, insbesondere in der elektronischen Schaltungs-, Sensor- und Speichertechnologie. Denn in Multiferroika treten Magnetismus (die Ausrichtung mikroskopischer Magnete) und Ferroelektrizität (die Ausrichtung elektrischer Dipole) simultan auf.

In ihrem soeben in Nature Materials erschienenen Beitrag "Multiferroicity in an organic charge-transfer salt that is suggestive of electric-dipole driven magnetism" berichten nun die Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Alois Loidl und PD Dr. Peter Lunkenheimer (Universität Augsburg) sowie von Prof. Dr. Jens Müller und Prof. Dr. Michael Lang (Goethe-Universität Frankfurt) von einer überraschenden Entdeckung: Es ist ihnen gelungen, Multiferroizität erstmals in einem Ladungstransfersalz - in einem organischen (kohlenstoffbasierten) Festkörper also - nachzuweisen und damit eine neue Klasse multiferroischer Materialien zu erschließen.

Eine Überraschung in gut bekannten Materialien

Überraschend ist diese Entdeckung, weil Ladungstransfersalze an sich schon seit langem bekannt und in der Grundlagenforschung Gegenstand intensiver Untersuchungen sind. Diese Materialien weisen eine erstaunliche Fülle interessanter physikalischer Phänomene auf, so etwa Supraleitung, magnetisch- oder ladungsgeordnete Zustände und Metall-Isolator-Übergänge. Solche Phänomene werden in Augsburg und Frankfurt im Rahmen der DFG-Sonderforschungsbereiche/TRR "From Electronic Correlations to Functionality" und "Condensed Matter Systems with Variable Many-Body Interactions" untersucht.

Die ferroelektrische ermöglicht erst die magnetische Ordnung

Was die Augsburger und Frankfurter Physiker entdeckt haben, ist insofern spektakulär, als in dem untersuchten Material ein neuer Mechanismus auftritt, bei dem die ferroelektrische Ordnung die magnetische überhaupt erst möglich macht: Durch eine zunächst auftretende Ordnung von Elektronen werden konkurrierende magnetische Wechselwirkungen unterdrückt, die zuvor das spontane Ordnen der magnetischen Momente behindert haben. Und durch diese Unterdrückung wird die antiferromagnetische, also antiparallele Ausrichtung dieser Momente ermöglicht.
Hochrelevant für künftige Elektronik-Anwendungen

Inzwischen arbeiten die Augsburger und Frankfurter Physiker bereits daran, diese neuartigen multiferroischen Eigenschaften in einem organischen Material im Detail zu verstehen und eine mögliche Wechselwirkung zwischen elektrischer und magnetischer Ordnung nachzuweisen. Eine solche Wechselwirkung wäre für mögliche Anwendungen insbesondere in der elektronischen Schaltungs-, Sensor- und Speichertechnologie von hoher Relevanz.
Originalbeitrag:

Peter Lunkenheimer, Jens Müller, Stephan Krohns, Florian Schrettle, Alois Loidl, Benedikt Hartmann, Robert Rommel, Mariano de Souza, Chisa Hotta, John A. Schlueter, Michael Lang: "Multiferroicity in an organic charge-transfer salt that is suggestive of electric-dipole driven magnetism". - http://dx.doi.org/10.1038/NMAT3400

Ansprechpartner in Augsburg:

• Priv.-Doz. Dr. Peter Lunkenheimer
Telefon +49(0)821/598-3649
peter.lunkenheimer@physik.uni-augsburg.de

• Prof. Dr. Alois Loidl
Telefon +49(0)821/598-3600
alois.loidl@physik.uni-augsburg.de

Lehrstuhl für Experimentalphysik V/EKM, Universität Augsburg
Universitätsstraße 1, 86159 Augsburg
http://www.physik.uni-augsburg.de/exp5/

Ansprechpartner in Frankfurt am Main:

• Prof. Dr. Jens Müller
Telefon +49(0)069/798-47274
j.mueller@physik.uni-frankfurt.de

• Prof. Dr. Michael Lang
Telefon +49(0)069/798-47241
michael.lang@physik.uni-frankfurt.de

Physikalisches Institut, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main
Max-von-Laue-Straße 1, 60438 Frankfurt am Main
http://www.pi.physik.uni-frankfurt.de/index.html

Klaus P. Prem | idw
Weitere Informationen:
http://www.physik.uni-augsburg.de/exp5/
http://www.pi.physik.uni-frankfurt.de/index.html
http://dx.doi.org/10.1038/NMAT3400

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Neue Materialien – Wie Polymerpelze selbstorganisiert wachsen
16.11.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Emulsionen masschneidern
15.11.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rasende Elektronen unter Kontrolle

Die Elektronik zukünftig über Lichtwellen kontrollieren statt Spannungssignalen: Das ist das Ziel von Physikern weltweit. Der Vorteil: Elektromagnetische Wellen des Licht schwingen mit Petahertz-Frequenz. Damit könnten zukünftige Computer eine Million Mal schneller sein als die heutige Generation. Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sind diesem Ziel nun einen Schritt nähergekommen: Ihnen ist es gelungen, Elektronen in Graphen mit ultrakurzen Laserpulsen präzise zu steuern.

Eine Stromregelung in der Elektronik, die millionenfach schneller ist als heutzutage: Davon träumen viele. Schließlich ist die Stromregelung eine der...

Im Focus: UNH scientists help provide first-ever views of elusive energy explosion

Researchers at the University of New Hampshire have captured a difficult-to-view singular event involving "magnetic reconnection"--the process by which sparse particles and energy around Earth collide producing a quick but mighty explosion--in the Earth's magnetotail, the magnetic environment that trails behind the planet.

Magnetic reconnection has remained a bit of a mystery to scientists. They know it exists and have documented the effects that the energy explosions can...

Im Focus: Eine kalte Supererde in unserer Nachbarschaft

Der sechs Lichtjahre entfernte Barnards Stern beherbergt einen Exoplaneten

Einer internationalen Gruppe von Astronomen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg ist es gelungen, beim nur sechs Lichtjahre...

Im Focus: Mit Gold Krankheiten aufspüren

Röntgenfluoreszenz könnte neue Diagnosemöglichkeiten in der Medizin eröffnen

Ein Präzisions-Röntgenverfahren soll Krebs früher erkennen sowie die Entwicklung und Kontrolle von Medikamenten verbessern können. Wie ein Forschungsteam unter...

Im Focus: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Kalikokrebse: Erste Fachtagung zu hochinvasiver Tierart

16.11.2018 | Veranstaltungen

Können Roboter im Alter Spaß machen?

14.11.2018 | Veranstaltungen

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Mikroplastik in Kosmetik

16.11.2018 | Studien Analysen

Neue Materialien – Wie Polymerpelze selbstorganisiert wachsen

16.11.2018 | Materialwissenschaften

Anomale Kristalle: ein Schlüssel zu atomaren Strukturen von Schmelzen im Erdinneren

16.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics