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Mittwoch, 24. August 2011
Magnetfelder bei Zimmertemperatur
klauslange,21:52h
Eine interessante Entwicklung präsentieren deutsche und französische Forscher, wie scinexx berichtet: hier.
Ein internationales Forscherteam hat ein neues Material entwickelt, das erstmals auch bei Raumtemperatur magnetisch auf elektrische Felder reagiert. Bisher war dies überhaupt nur bei sehr tiefen, nicht praktikablen Temperaturen möglich. Elektrische Felder sind technisch viel einfacher und billiger herzustellen als magnetische Felder, für die man stromfressende Spulen benötigt. Die Wissenschaftler aus Deutschland und Frankreich berichten über ihre Ergebnisse ihrer hochpräzisen Experimente in der Fachzeitschrift „Nature Materials“.
Die erstaunliche Eigenschaft des neuen Materials konnten die Forscher in der von der Ruhr-Universität Bochum (RUB) gebauten Messkammer „ALICE“ am Berliner Elektronenspeicherring BESSY II nachweisen. Diese ist so benannt, weil sie wie „Alice im Wunderland“ hinter die Dinge schauen kann. Dabei wird ein bestimmter Bereich von Röntgenstrahlung genutzt, um magnetische Nanostrukturen zu untersuchen.
Mit den jetzt entdeckten Materialeigenschaften von BaTiO3 - Barium-Titan-Oxid - lassen sich zukünftig Bauelemente wie Datenspeicher und logische Schalter entwerfen, die mit elektrischen anstatt mit magnetischen Feldern kontrollierbar sind.
Ferromagnetische und ferroelektrische Eigenschaften
Ferromagnetische Materialien wie Eisen können durch magnetische Felder beeinflusst werden. Im Magnetfeld sind alle atomaren magnetischen Dipole ausgerichtet. In ferroelektrischen Materialien ersetzen elektrische Dipole – das sind zwei getrennte und entgegengesetzte Ladungen – die magnetischen Dipole, so dass man sie in einem elektrischen Feld ausrichten kann. In ganz seltenen Fällen reagieren so genannte „multiferroische“ Materialien auf beide Felder – magnetische und elektrische.
Multiferroisch bei Raumtemperatur
Ein solches multiferroisches Material stellten die Forscher her, indem sie ultradünne ferromagnetische Eisenschichten auf ferroelektrische Barium-Titan-Oxid-Schichten aufdampften. Dabei konnten sie feststellen, dass das sonst nicht magnetische ferroelektrische Material an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten ferromagnetisch wird. Damit haben die Forscher das weltweit erste multiferroische Material entwickelt, das bereits bei Raumtemperatur sowohl auf magnetische wie auf elektrische Felder reagiert.
Ein internationales Forscherteam hat ein neues Material entwickelt, das erstmals auch bei Raumtemperatur magnetisch auf elektrische Felder reagiert. Bisher war dies überhaupt nur bei sehr tiefen, nicht praktikablen Temperaturen möglich. Elektrische Felder sind technisch viel einfacher und billiger herzustellen als magnetische Felder, für die man stromfressende Spulen benötigt. Die Wissenschaftler aus Deutschland und Frankreich berichten über ihre Ergebnisse ihrer hochpräzisen Experimente in der Fachzeitschrift „Nature Materials“.
Die erstaunliche Eigenschaft des neuen Materials konnten die Forscher in der von der Ruhr-Universität Bochum (RUB) gebauten Messkammer „ALICE“ am Berliner Elektronenspeicherring BESSY II nachweisen. Diese ist so benannt, weil sie wie „Alice im Wunderland“ hinter die Dinge schauen kann. Dabei wird ein bestimmter Bereich von Röntgenstrahlung genutzt, um magnetische Nanostrukturen zu untersuchen.
Mit den jetzt entdeckten Materialeigenschaften von BaTiO3 - Barium-Titan-Oxid - lassen sich zukünftig Bauelemente wie Datenspeicher und logische Schalter entwerfen, die mit elektrischen anstatt mit magnetischen Feldern kontrollierbar sind.
Ferromagnetische und ferroelektrische Eigenschaften
Ferromagnetische Materialien wie Eisen können durch magnetische Felder beeinflusst werden. Im Magnetfeld sind alle atomaren magnetischen Dipole ausgerichtet. In ferroelektrischen Materialien ersetzen elektrische Dipole – das sind zwei getrennte und entgegengesetzte Ladungen – die magnetischen Dipole, so dass man sie in einem elektrischen Feld ausrichten kann. In ganz seltenen Fällen reagieren so genannte „multiferroische“ Materialien auf beide Felder – magnetische und elektrische.
Multiferroisch bei Raumtemperatur
Ein solches multiferroisches Material stellten die Forscher her, indem sie ultradünne ferromagnetische Eisenschichten auf ferroelektrische Barium-Titan-Oxid-Schichten aufdampften. Dabei konnten sie feststellen, dass das sonst nicht magnetische ferroelektrische Material an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten ferromagnetisch wird. Damit haben die Forscher das weltweit erste multiferroische Material entwickelt, das bereits bei Raumtemperatur sowohl auf magnetische wie auf elektrische Felder reagiert.
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