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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.

Fossilien-Zellen, die mehr als 3,4 Mrd. Jahre alt sein sollen, und damit in einer sauerstofffreien Welt lebten, wurden nun nach eingehenden Untersuchungen als solche festgestellt. Damit sind gleich mehrere Fachgebiete von dieser Entdeckung betroffen.

Zum einen wirft das ein Licht auf die sehr frühe Lebensentstehung auf der Erde zum anderen aber auch auf die Möglichkeit für Bakterien auf anderen Himmelskörpern, wo es keinen Sauerstoff in der Atmosphäre gibt.

science daily berichtet: hier.

Significantly, there was very little oxygen present as there were no plants or algae yet to photosynthesise and produce oxygen. The new evidence points to early life being sulfur-based, living off and metabolizing compounds containing sulfur rather than oxygen for energy and growth.

'Such bacteria are still common today. sulfur bacteria are found in smelly ditches, soil, hot springs, hydrothermal vents -- anywhere where there's little free oxygen and they can live off organic matter,' explains Professor Brasier.

The microfossils were found in a remote part of Western Australia called Strelley Pool. They are very well preserved between the quartz sand grains of the oldest beach or shoreline known on Earth, in some of the oldest sedimentary rocks that can be found anywhere.

'We can be very sure about the age as the rocks were formed between two volcanic successions that narrow the possible age down to a few tens of millions of years,' says Professor Brasier. 'That's very accurate indeed when the rocks are 3.4 billion years old.'

The microfossils satisfy three crucial tests that the forms seen in the rocks are biological and have not occurred through some mineralization process.

The fossils are very clearly preserved showing precise cell-like structures all of a similar size. They look like well known but much newer microfossils from 2 billion years ago, and are not odd or strained in shape.

The fossils suggest biological-like behavior. The cells are clustered in groups, are only present in appropriate habitats and are found attached to sand grains.

And crucially, they show biological metabolisms. The chemical make-up of the tiny fossilized structures is right, and crystals of pyrite (fool's gold) associated with the microfossils are very likely to be by-products of the sulfur metabolism of these ancient cells and bacteria.

Etwa zwei Tage vor ihrem Erscheinen können nun Sonnenflecken mit Hilfe von Schallwellen-Anomalien an der Oberfläche vorhergesagt werden, wie astronews.com berichtet: hier.

Was msn zuvor als nicht möglich gelehrt bekam, wurde nun nachgewiesen: Metalle können einen negativen Brechungsindex für Licht aufweisen - wenn man sie mit einem Magnetfeld umgibt, wie Scinexx berichtet: hier.

„Die Brechungszahl gibt an, wie stark das Licht abgelenkt wird. Typischerweise liegt sie bei 1 – wie im Vakuum oder Luft - oder darüber – wie in meisten transparenten Substanzen“, erklärt Andrei Pimenov von der Technischen Universität Wien. Schon seit Jahren werde spekuliert, welche neuen Eigenschaften Materialien haben könnten, deren Brechungszahl negativ ist. Beim Übergang in ein solches Material würde das Licht gewissermaßen den Rückwärtsgang einlegen und genau andersherum gebrochen werden, als das normalerweise geschieht.

Mikrowellen imm Magnetfeld
Die Forscher erreichten diesen Effekt nun erstmals auch bei einem Metall - mit einem scheinbar einfachen Trick: „Wir setzen das Metall einem starken Magnetfeld aus und bestrahlen es mit Licht“, sagt Pimenov. Als Licht nutzten die Forscher dabei Mikrowellen einer bestimmten Wellenlänge. Das Magnetfeld versetzt die Atome der Metallfolie in winzige Schwingungen. Dieser Effekt sorgt dafür, dass das Licht innerhalb des Metalls in die Gegenrichtung abgelenkt wird- als wäre im Inneren des Metalls ein Spiegel eingebaut.

Bisher war ein solcher Effekt nur von sogenannten Metamaterialien bekannt. Diese Stoffe bestehen aus speziellen Mikrostrukturen, die in der Natur nicht vorkommen. Sie müssen daher relativ aufwändig im Labor hergestellt werden. Aus diesen Metamaterialien lassen sich beispielsweise hochauflösende Linsen konstruieren. Metalle könnten die Herstellung und Anwendung dieser Linsen aber vereinfachen, sagt der Forscher.

Eine Aal-Art, die zuvor nur in fossiler Form von 100 Mio radiometr. Jahren bekannt war, wurde nun putzmunter im Meer gefunden, wie sciencetixker berchtet (mit Video) : hier.

Eine Aal-Art, die sich seit 200 Millionen Jahren nicht mehr verändert hat, lebt in einem Riff im pazifischen Palau-Archipel. Der Fisch fällt durch den urtümlichen Vorkiefer, ungewöhnliche Schwanzflossen sowie überlappende Kiemenreusen auf. Diese Merkmale waren bisher nur von fossilen Aalen der Kreidezeit bekannt.

Der Fisch ist rund 15 cm lang, sein Lebensraum liegt in 35 Metern Tiefe. Ein internationales Team von Biologen hat den Aal auf den Namen “Protoanguilla palau” getauft. Die Forscher stellen ihren Fund im Fachmagazin “Proceedings of the Royal Society B” vor.

Das Palau-Archipel existiert seit rund 60 bis 70 Millionen Jahren. Protoanguilla sei wahrscheinlich eingewandert und könnte auch noch an anderen pazifischen Orten anzutreffen sein, spekulieren die Forscher um Jiro Sakaue vom Southern Marine Laboratory in Palau.

Science daily berichtet über eine Zusammenfassung aktueller Ergebnisse des Teilchenbeschleunigers LHC in Genf: hier.

Die wissenschaftliche Auswertung der Fukushima-Katastrophe geht weiter und zeigt erschreckende Resultate, wie scinexx.de berichtet: hier.

In den ersten Tagen nach dem Reaktorunglück von Fukushima enthielt die Luft über der Küste Japans 365 Mal mehr radioaktiven Schwefel als normal. Das berichten US-amerikanische Forscher im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences". Sie hatten die Spur der radioaktiven Schwefelatome von Kalifornien bis zur japanischen Küste zurück verfolgt. Der Schwefel sei entstanden, als das zur Kühlung eingesetzte Meerwasser mit der Neutronenstrahlung in den Reaktorkernen reagierte, sagen die Wissenschaftler. Wie dies genau geschah und wie viel Neutronenstrahlung dabei frei wurde, haben sie jetzt erstmals quantitativ berechnet.

Am 13. März 2011 begannen die japanischen Atomtechniker damit, die havarierten Reaktoren mit Meerwasser zu kühlen. Von den teilweise geschmolzenen Brennelementen ging starke Neutronenstrahlung aus. Die Neutronen kollidierten mit den Chlorid-Ionen des Meersalzes und wandelte sie in radioaktiven Schwefel (35S) um. "Man weiß, wie viel Meerwasser sie in Fukushima eingesetzt haben, wie weit die Neutronen in das Meerwasser eindringen und wie groß das Chlorid-Ion ist", sagt Antra Priyadarshi von der University of California in San Diego.

Aus diesen Informationen könne man kalkulieren, wieviele Neutronen mit dem Chlorid reagiert haben müssen, um den radioaktiven Schwefel zu produzieren. Ihr Ergebnis: Bis zum 20. März 2011 entwichen fast 400 Milliarden Neutronen pro Quadratmeter aus freiliegenden Brennelementen in den Reaktorkernen und Abklingbecken des Atomkraftwerks Fukushima Daiichi. Neutronenstahlung gilt als besonders schädlich für biologische Gewebe. Die biologische Wirksamkeit energiereicher Neutronen wird gegenüber der Gammastrahlung als 10 bis 20-fach stärker eingestuft.