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Messgerät für magnetische Nanostrukturen entwickelt

JKU-PhysikerInnen haben eine neue Methode mit bisher unerreichter Orts- und Zeitauflösung zur Messung von Nanostrukturen vorgestellt.

Die Miniaturisierung von Speichermedien erfordert es, immer kleinere magnetische Strukturen auf immer kürzeren Zeitskalen zu entwickeln. In einer internationalen Zusammenarbeit haben PhysikerInnen der JKU nun eine Messmethode mit bisher noch nicht erreichter Orts- und Zeitauflösung entwickelt, wie die ForscherInnen im Fachjournal "Review of Scientific Instruments" berichten.

   Je kleiner die Strukturen auf einem magnetischen Speichermedium wie etwa der Festplatte eines Computers sind, desto mehr Daten können darauf gespeichert werden - in Zeiten ständig wachsender Datenmengen eine Eigenschaft von zentraler Bedeutung. In Zukunft könnten magnetische Materialien neben dem bloßen statischen Speichern von Daten aber auch noch deren Verarbeitung übernehmen.

 

In der Spintronik beschäftigt man sich damit, die kleinsten magnetischen Elemente, die sogenannten Spins, für die Datenverarbeitung nutzbar zu machen. Quasi als Heiliger Gral der Spintronik gilt die Entwicklung eines Spintransistors, der die bisher üblichen Transistoren auf Siliziumbasis einmal ersetzten soll. Doch egal ob zur Speicherung oder zu Verarbeitung von Daten, die zugrunde liegenden magnetischen Strukturen sollten möglichst klein und schnell umschaltbar sein.

Weltweite Bestleistung
In einer Zusammenarbeit zwischen der JKU und der Uni Duisburg hat die Forschergruppe um Andreas Ney vom Institut für Halbleiter- und Festkörperphysik der JKU nun gleich zwei besonders hochauflösende Messmethoden entwickelt, mit deren Hilfe solche magnetischen Mikro- bzw. Nanostrukturen untersucht werden können. "Die beiden Methoden ergänzen sich", erklärte Neys Kollege und Hauptautor der Studie, Taddäus Schaffers. "In Zukunft könnten sie dazu beitragen, unsere Verständnis für das dynamische Verhalten solcher Strukturen zu vertiefen und uns somit eine bessere Kontrolle von Magnetismus auf der Nanoebene ermöglichen."

   Beiden Methoden liegen spezielle Mikroresonatoren zugrunde, mit denen die Spins angeregt werden und die es erlauben, auch besonders kleine magnetische Strukturen zu untersuchen. Sie wurden zum einen mit einem speziellen Mikroskop an der Universität Duisburg und zum anderen mit einem Teilchenbeschleuniger an der Universität Stanford in den USA kombiniert. "Niemand auf der Welt kann schneller und gleichzeitig mit höherer Ortsauflösung Magnetisierungsdynamik messen", sagte Ney, der das Instrument auch in Zukunft in Stanford einsetzten will.

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Artikel: APA
Foto oben: Versuchsanordnung
Foto unten: Univ.-Prof. Andreas Ney

 

[Christian Savoy]