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 Fachhochschule Südwestfalen entwickelt innovative Zinklamellenbeschichtung
13.07.2018 | Fachhochschule Südwestfalen

nachricht 3D-Druck: Stützstrukturen verhindern Schwingungen bei der Nachbearbeitung dünnwandiger Bauteile
12.07.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

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

Vernetzte Beleuchtung: Weg mit dem blinden Fleck

18.07.2018 | Energie und Elektrotechnik

BIAS erhält Bremens größten 3D-Drucker für metallische Luffahrtkomponenten

18.07.2018 | Verfahrenstechnologie

Verminderte Hirnleistung bei schwachem Herz

18.07.2018 | Medizin Gesundheit

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