Magnetismus vom Einzelatom zur Nanostruktur

18. Dezember 2005, 15:00
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Deutsche Forschungsgruppe sucht nach dem kleinsten Permanentmagneten

Kiel - Immer mehr Daten auf immer kleineren Informationsträgern zu speichern ist das Ziel des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereichs "Magnetismus vom Einzelatom zur Nanostruktur". Im diesem Rahmen untersucht die Forschungsgruppe um Richard Berndt von der Universität Kiel wie klein man Permanentmagneten bauen kann. "Wir wollen ergründen wie viele Atome notwendig sind, um einen kleinen permanenten Magneten zu konstruieren", erklärte Berndt in pressetext-Gespräch.

Die Wissenschafter wollen hierbei Grundlagenforschung betreiben und Ansätze für magnetische Datenspeicher im Nanometer-Bereich weiterentwickeln. "Das Problem ist, dass aktuelle Konzepte zur Datenspeicherung bald an ihrer Grenze stoßen werden. Dann ist es einfach nicht mehr möglich, die Speicher noch kleiner zu machen", so Berndt.

Frage der Temperatur

Die Forscher hoffen nun, dass es ihnen gelingt, Moleküle, die ein bestimmtes magnetisches Moment besitzen, systematisch anzuordnen. Zu lösen sei dabei vor allem die Frage der Temperatur. "Bisher bleiben diese Anordnungen nur bei sehr tiefen Temperaturen stabil, womit die Technik für den Einsatz im Alltag unbrauchbar ist", meinte Berndt.

Zur Herstellung dieser winzigen Magnete verwenden die Physiker Rastertunnelmikroskope (RTM). Mit diesen Geräten lassen sich einzelne Atome abbilden und bewegen. Hierbei wird die Nadel an die gewünschte Stelle des Objektes gebracht. Durch Anlegen einer hohen Spannung kann man nun Atome aus der Oberfläche lösen. Wird die Spitze nun von der Probe weggezogen, so reißt das Atom aus der Oberfläche heraus. An der neuen Position kann es anschließend wieder abgelegt werden.

Mit dem an der Universität Hamburg entwickelten spinpolarisiertem RTM kann zudem die Magnetisierung von Atomen bestimmt werden. Dabei tastet die magnetische Spitze die Oberfläche ab. Durch die Stärkeanalyse des fließenden Stroms kann auf die Magnetisierung des Atoms geschlossen werden. (pte)

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