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 Nylon as a building block for transparent electronic devices?
19.08.2019 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

nachricht Nylon als Baustein für transparente elektronische Geräte?
19.08.2019 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die verschränkte Zeit der Quantengravitation

Die Theorien der Quantenmechanik und der Gravitation sind dafür bekannt, trotz der Bemühungen unzähliger PhysikerInnen in den letzten 50 Jahren, miteinander inkompatibel zu sein. Vor kurzem ist es jedoch einem internationalen Forschungsteam von PhysikerInnen der Universität Wien, der Österreichischen Akademie der Wissenschaften sowie der Universität Queensland (AUS) und dem Stevens Institute of Technology (USA) gelungen, wichtige Bestandteile der beiden Theorien, die den Verlauf der Zeit beschreiben, zu verbinden. Sie fanden heraus, dass die zeitliche Abfolge von Ereignissen echte Quanteneigenschaften aufweisen kann.

Der allgemeinen Relativitätstheorie zufolge verlangsamt die Anwesenheit eines schweren Körpers die Zeit. Das bedeutet, dass eine Uhr in der Nähe eines schweren...

Im Focus: Quantencomputer sollen tragbar werden

Infineon Austria forscht gemeinsam mit der Universität Innsbruck, der ETH Zürich und Interactive Fully Electrical Vehicles SRL an konkreten Fragestellungen zum kommerziellen Einsatz von Quantencomputern. Mit neuen Innovationen im Design und in der Fertigung wollen die Partner aus Hochschulen und Industrie leistbare Bauelemente für Quantencomputer entwickeln.

Ionenfallen haben sich als sehr erfolgreiche Technologie für die Kontrolle und Manipulation von Quantenteilchen erwiesen. Sie bilden heute das Herzstück der...

Im Focus: Quantum computers to become portable

Together with the University of Innsbruck, the ETH Zurich and Interactive Fully Electrical Vehicles SRL, Infineon Austria is researching specific questions on the commercial use of quantum computers. With new innovations in design and manufacturing, the partners from universities and industry want to develop affordable components for quantum computers.

Ion traps have proven to be a very successful technology for the control and manipulation of quantum particles. Today, they form the heart of the first...

Im Focus: Towards an 'orrery' for quantum gauge theory

Experimental progress towards engineering quantized gauge fields coupled to ultracold matter promises a versatile platform to tackle problems ranging from condensed-matter to high-energy physics

The interaction between fields and matter is a recurring theme throughout physics. Classical cases such as the trajectories of one celestial body moving in the...

Im Focus: "Qutrit": Komplexe Quantenteleportation erstmals gelungen

Wissenschaftlern der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Wien ist es gemeinsam mit chinesischen Forschern erstmals gelungen, dreidimensionale Quantenzustände zu übertragen. Höherdimensionale Teleportation könnte eine wichtige Rolle in künftigen Quantencomputern spielen.

Was bislang nur eine theoretische Möglichkeit war, haben Forscher der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und der Universität Wien nun erstmals...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

GAIN 2019: Das größte Netzwerktreffen deutscher Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler startet in den USA

22.08.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz auf der MS Wissenschaft

22.08.2019 | Veranstaltungen

Informatik-Tagung vom 26. bis 30. August 2019 in Aachen

21.08.2019 | Veranstaltungen

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

GAIN 2019: Das größte Netzwerktreffen deutscher Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler startet in den USA

22.08.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Künstliche Intelligenz auf der MS Wissenschaft

22.08.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Experiment HADES simuliert die Kollision und das Verschmelzen von Sternen: 800 Milliarden Grad in der kosmischen Küche

22.08.2019 | Physik Astronomie

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