Geistesblitz: Die spinnen, die Elektronen

10. Jänner 2007, 16:40
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Peter Schattschneider verbessert den Blick aufs Allerkleinste

Spintronik heißt die Kunst, mit der man sich kleine drehende Derwische dienstbar macht. Der Physiker Peter Schattschneider ist ein Fachmann in dieser Disziplin. Für den Gruppenleiter am Institut für Festkörperphysik der TU-Wien sind Elektronen "einfache Geschöpfe", denn "sie haben eine sehr kleine Masse, eine elektrische Ladung und drehen sich um die eigene Achse". Dieser "Spin" erzeugt ein Magnetfeld, das ständig aufrecht bleibt. Licht schraubt sich ebenfalls in die eine oder andere Richtung und wird dabei von Materie absorbiert - oder eben nicht. Dieses Prinzip wenden schillernde Skarabäen ebenso an wie superscharfe LCD-Flachbildschirme.

Schwer kontrollierbarer Spin

Der Spin wurde jedoch bisher nur wenig genützt, weil es schwierig ist, ihn zu kontrollieren: Die Kombination von Ladungs- und Spinkontrolle könnte jedoch eine weitere Verkleinerung und Beschleunigung in der Elektronik ermöglichen. Der 1950 geborene Physiker sieht in der Spintronik großes Potenzial: "Vieles in dem Bereich ist noch unverstanden und wartet auf pfiffige Experimente und neue Analysemethoden."

Mit Kollegen in Tschechien, Deutschland und Italien arbeitet er noch bis Mitte 2007 am EU-Projekt Chiraltem. Erste Überlegungen über die Verwendung des magnetischen Zirkulardichroismus in der Elektronenmikroskopie wurden bereits in Nature publiziert. Chiraltem steht für eine unerwartete Methode, den Spin von Elektronen im Elektronenmikroskop auf fast atomarer Ebene sichtbar zu machen. Eine Ortsauflösung von weniger als hundert Atomen im Durchmesser hat das Team bereits erreicht, "wir wollen sie aber fast auf atomares Niveau drücken, um Vorgänge an den Grenzflächen magnetischer Materialien zu verstehen".

Eine solche Auflösung würde jene der großen sogenannten Synchrotone, (Ringbeschleuniger für Elektronen) übertreffen und außerdem weniger kosten. Zurzeit arbeitet er selbst am Centre d'Elaboration de Matériaux et d'Etudes Structurales (Cemes) in Toulouse, um dort das "Savoir-Faire" von Chiraltem weiterzugeben.

Zum Physikstudium entschloss sich der Wiener aus pragmatischen Gründen: "Ein Astronomiestudium hätte mir zwar einen Jugendtraum erfüllt, aber kein Auskommen gesichert." Nach Engagements bei Spacetec und Austroplan und einer Forschungsprofessur in Paris kehrte er an die TU Wien zurück. Hier war Schattschneider 2000 wesentlich an der Gründung der Universitären Serviceeinrichtung für Transmissionselektronenmikroskopie (USTEM) beteiligt.

Diese frühzeitig erfolgte nanotechnologische Initiative der TU Wien hat sich heute in den Bereichen Materialwissenschaften, Chemie, Zellbiologie oder Archäologie gut etabliert, nicht zuletzt dank Schattschneider, für den die Interpretation des Wortes "nano" heute fast unendlich breit ist, was zur Gefahr der Verwässerung führe. "Vieles wird wieder ad acta gelegt werden, aber es wird so viel überbleiben, dass man von einer der größten technischen Revolutionen der Neuzeit sprechen wird", kommentiert Schattschneider die boomende Technologie.

Erkenntnisgewinn, Neugier und das Gefühl, komplizierte Dinge als einfach zu entlarven, motivieren Schattschneider, der in seiner Freizeit ein passionierter Autor von Sciencefiction-Texten ist, zu immer neuen Tüfteleien. (Astrid Kuffner/DER STANDARD, Printausgabe, 10. Jänner 2007)

  • Peter Schattschneider weiß, wie man Elektronen bändigt.
    foto: der standard/manfred burger

    Peter Schattschneider weiß, wie man Elektronen bändigt.

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