Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) haben eine aufregende Entdeckung gemacht: Sie haben herausgefunden, wie man einen Eisennagel mit einem Laserblitz magnetisieren kann. Das bedeutet, dass wir nicht mehr m\u00fchsam mit einem Stabmagneten \u00fcber die Oberfl\u00e4che streichen m\u00fcssen. Die Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, um gezielt winzige magnetische Flecken auf einer Oberfl\u00e4che zu erzeugen und wieder zu entfernen.<\/p>\n
Schon 2018 hat das Team des HZDR eine unerwartete Entdeckung gemacht. Sie haben eine d\u00fcnne Schicht aus einer Eisen-Aluminium-Legierung mit ultrakurzen Laserpulsen bestrahlt und pl\u00f6tzlich war das zuvor unmagnetische Material magnetisch. Durch die Laserpulse wurden die Atome im Kristall neu angeordnet, wodurch die Eisenatome n\u00e4her zusammenr\u00fcckten und einen magnetischen Effekt erzeugten. Mit einer Serie von weniger intensiven Laserpulsen konnten die Forscher die Schicht anschlie\u00dfend wieder demagnetisieren.<\/p>\n
In einem neuen Experiment hat das Forschungsteam nun eine detailliertere Untersuchung dieses Prozesses durchgef\u00fchrt und festgestellt, dass das Ph\u00e4nomen auch bei einer anderen Art von Materialien auftritt. Sie haben eine Legierung aus Eisen und Vanadium untersucht, die eine nicht-kristalline, glasartige Struktur hat. Auch hier konnten sie das Material mit einem Laser magnetisieren. Das ist \u00e4u\u00dferst vielversprechend, denn es zeigt, dass das Ph\u00e4nomen nicht auf eine spezifische Materialstruktur begrenzt ist, sondern bei verschiedenen atomaren Anordnungen auftreten kann.<\/p>\n
Die Forscher haben auch den zeitlichen Ablauf des Prozesses genauer untersucht. Die Elektronen im Material werden innerhalb von Femtosekunden durch den Laserpuls angeregt. Nach einigen Pikosekunden geben diese angeregten Elektronen ihre Energie an die Atome weiter, was zu einer Umordnung in eine magnetische Struktur f\u00fchrt. Diese magnetische Struktur wird durch eine schnelle Abk\u00fchlung stabilisiert.<\/p>\n
Obwohl es sich hier um Grundlagenforschung handelt, ergeben sich bereits jetzt erste Ans\u00e4tze f\u00fcr potenzielle Anwendungen. Eine M\u00f6glichkeit besteht darin, durch gezielten Einsatz von Laserlicht winzige Magnete gezielt auf einer Chip-Oberfl\u00e4che zu platzieren. Das k\u00f6nnte beispielsweise bei der Herstellung von empfindlichen magnetischen Sensoren in Fahrzeugen n\u00fctzlich sein. Es k\u00f6nnte auch f\u00fcr magnetische Datenspeicher und die Spintronik interessant sein, bei der magnetische Signale anstelle von Elektronen durch Transistoren genutzt werden.<\/p>\n
Die Ergebnisse des Forschungsteams wurden im Fachjournal „Advanced Functional Materials“ ver\u00f6ffentlicht. Die Wissenschaftler planen nun weitere detaillierte Experimente, um die Atomumordnung mithilfe intensiver R\u00f6ntgenstrahlung genauer zu untersuchen.<\/p>\n
Schlagw\u00f6rter: Laserpulsen + Magnetisierung + Materialforschung<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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