Magnetismus auf kleinster Skala

Hamburger Physiker berichten im Wissenschaftsmagazin „Science“ in der Ausgabe vom 15.Juni 2001 über die Erforschung des Magnetismus auf kleinster Skala

Magnete und Magnetfelder gibt es in allen Größenordnungen, vom Erdmagnetfeld, über Kompassnadeln, bis hin zu den kleinen magnetischen Einheiten auf Computerfestplatten, auf denen digitale Daten gespeichert werden – sie sind heute schon kleiner als die kleinsten Bakterien.

Jahr für Jahr gelingt es den Herstellern von Computerfestplatten, immer kleinere magnetische Bits herzustellen, um immer mehr Daten auf kleinstem Raum speichern zu können. Das Problem: Werden die winzigen Magnete zu klein, werden sie instabil und sind nicht mehr in der Lage, dauerhaft Informationen zu speichern. Um unter anderem diese naturgegebene Grenze zu verstehen ist ein detailliertes Verständnis des Magnetismus auf kleinster Skala von großer Bedeutung.

Physiker vom Zentrum für Mikrostrukturforschung der Universität Hamburg haben ein Mikroskop entwickelt, mit dem auch winzigste magnetische Strukturen sichtbar gemacht werden können, selbst wenn sie nur noch weniger als zehn Atome breit sind.

„Es ist ein wichtiger Fortschritt, Magnetismus auf so kleiner Skala beobachten zu können“, sagt Oswald Pietzsch, einer der Hamburger Physiker. „Diese Meßmethode wird nicht nur eine große Hilfe bei der Entwicklung neuer magnetischer Datenspeicher sein, sie hilft vor allem auch das Phänomen Magnetismus noch genauer zu verstehen.“ Magnetismus kommt durch das Zusammenwirken vieler Atome zustande. Aber wie viel Atome braucht es mindestens, um einen Magnet zu bilden? Das ist nur eine der ungeklärten Fragen, die der Magnetismus noch in sich birgt.

Erst im letzten Jahr ist es der Hamburger Arbeitsgruppe „Rastersondenmethoden“ um Roland Wiesendanger gelungen, den Elektronenspin einzelner Atome direkt zu beobachten. Der Elektronenspin ist die Eigenschaft von Atomen, die für das Phänomen Magnetismus verantwortlich ist.

Kontakt:

Klaus Schoepe
CCN – Kompetenzzentrum Nanoanalytik
Jungiusstraße 11, 20355 Hamburg
Tel/Fax: 040/ 428 38-69 59
klaus.schoepe@physnet.uni-hamburg.de