Das Lieblings-Objekt der Magnetismus-Forscher ist eine Art "magnetischer Blätterteig": Man nehme einen sehr dünne Magnetschicht mit fest vorgegebener Magnetisierungsrichtung und bedecke sie mit einem nicht magnetischen Metall. Darüber kommt eine zweite Schicht Magnet. Das Ergebnis ist ein wenige Nanometer dünnes Gebilde mit erstaunlichen Eigenschaften: Je nachdem wie dick die trennende Zwischenschicht ist, zeigt das Feld der zweiten Magnetschicht entweder - wie erwartet - in die gleiche Richtung wie das der ersten Magnetschicht. Ist die Zwischenschicht aber etwas dicker oder dünner, dann kehrt sich das Feld der zweiten Magnetschicht um. Von Magnetismus ist dem ganzen Gebilde dann auf den ersten Blick nichts mehr anzumerken, da die Felder der beiden Magnetschichten sich gegenseitig aufheben - ein so genannter künstlicher Antiferromagnet ist entstanden. Professor Horst Hahn von der Technischen Universität Darmstadt beschreibt, warum dieses blätterteigartige System so wichtig ist: "Diese Einstellung der beiden benachbarten magnetischen Momente bestimmt den elektrischen Widerstand des gesamten Systems." Und das lässt sich ausnutzen: Ein von außen angelegtes Magnetfeld kann nämlich die Verhältnisse im Metall-Blätterteig umkippen - und damit aus einem Riesen-Magnetwiderstand kurzfristig einen hervorragenden elektrischen Leiter machen. Damit ist er wie gemacht für eine Vielzahl technischer Anwendungen. In einigen Festplatten zum Beispiel liest inzwischen ein solcher künstlicher Antiferromagnet die gespeicherten Daten aus.
Jetzt arbeiten die Forscher daran, die Eigenschaften der Riesen-Magnetwiderstände noch besser zu verstehen. Ein wichtiger Punkt sind die Materialkombinationen. Auch die Beschaffenheit der Grenzflächen zwischen Magnet und Nichtmagnet bereitet den Forschern Kopfzerbrechen. So konnte eine Arbeitsgruppe zeigen, dass die Atome in einer solchen Grenzschicht sich manchmal wie ein Magnet verhalten, manchmal aber auch wie ein Nichtmagnet. Wenn die Forscher es schaffen, solche und ähnliche Effekte zu kontrollieren, dann können sie Riesen-Magnetwiderstände für industrielle Anwendungen förmlich maßschneidern.
Neben den flächigen Magnetstrukturen interessieren sich die Forscher zur Zeit besonders für so genannte Magnetofluids - Flüssigkeiten mit erstaunlichen Eigenschaften, wie Professor Horst Hahn berichtet: "Man kann die durch ein Magnetfeld dirigieren, man kann eine Flüssigkeit praktisch eine Wand hoch laufen lassen durch ein Magnetfeld, man hat eine weitere Möglichkeit eine Flüssigkeit auch gegen die Schwerkraft zu bewegen."
[Quelle: Andrea Vogel]
Jetzt arbeiten die Forscher daran, die Eigenschaften der Riesen-Magnetwiderstände noch besser zu verstehen. Ein wichtiger Punkt sind die Materialkombinationen. Auch die Beschaffenheit der Grenzflächen zwischen Magnet und Nichtmagnet bereitet den Forschern Kopfzerbrechen. So konnte eine Arbeitsgruppe zeigen, dass die Atome in einer solchen Grenzschicht sich manchmal wie ein Magnet verhalten, manchmal aber auch wie ein Nichtmagnet. Wenn die Forscher es schaffen, solche und ähnliche Effekte zu kontrollieren, dann können sie Riesen-Magnetwiderstände für industrielle Anwendungen förmlich maßschneidern.
Neben den flächigen Magnetstrukturen interessieren sich die Forscher zur Zeit besonders für so genannte Magnetofluids - Flüssigkeiten mit erstaunlichen Eigenschaften, wie Professor Horst Hahn berichtet: "Man kann die durch ein Magnetfeld dirigieren, man kann eine Flüssigkeit praktisch eine Wand hoch laufen lassen durch ein Magnetfeld, man hat eine weitere Möglichkeit eine Flüssigkeit auch gegen die Schwerkraft zu bewegen."
[Quelle: Andrea Vogel]