Magnete aus unmagnetischem Metall

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Paul Scherrer Institut Benoit Stef

Experimente nur am PSI möglich

Dass tatsächlich die Grenzfläche zwischen den beiden Materialien für das magnetische Verhalten verantwortlich ist, haben Experimente mit Myonen am Paul Scherrer Institut in Villigen gezeigt. Myonen sind instabile Elementarteilchen, mit deren Hilfe man gezielt den Magnetismus an verschiedenen Stellen im Inneren von Materialien untersuchen kann. «Die magnetischen Eigenschaften einer verborgenen Grenzschicht zu untersuchen, ist nicht einfach. Ideal dazu eignen sich langsame Myonen, die sich sehr genau in der Nähe der Grenzfläche platzieren lassen. Das PSI ist derzeit der einzige Ort, an dem man langsame Myonen für diese Art von Untersuchungen nutzen kann», betont Thomas Prokscha, Leiter der Forschungsgruppe NiederenergieMyonen am PSI.

«Im Experiment werden die Myonen in das untersuchte Material ‹hineingeschossen›. Da sie sich selbst wie winzige Kompassnadeln verhalten, reagieren sie auf das Magnetfeld an dem Ort im Material, an dem sie sich befinden. Nach kurzer Zeit zerfallen die Myonen in andere Teilchen. Beobachtet man die Flugrichtung dieser Teilchen, kann man auf das Verhalten des Myons im Material und damit auch auf die magnetischen Vorgänge im Inneren des Materials schliessen», erläutert Hubertus Luetkens, der mit Prokscha das Experiment von Seiten des PSI betreut hat.

Noch zu schwach

Oscar Céspedes, Leiter des Forschungsprojekts an der Universität Leeds erklärt: «Wir – wie auch andere Forscher – hatten schon vor einiger Zeit bemerkt, dass eine Grenzfläche zwischen einem Magneten und einer Molekülschicht die Eigenschaften des Magneten verändert. So war es ein natürlicher Schritt, dass wir uns gefragt haben, ob es möglich sein würde, so auch eine magnetische Ordnung in einem nicht-magnetischen Material zu erzeugen.»

Die Forscher betonen, dass sie zwar das grundsätzliche Prinzip gezeigt haben, dass sie aber noch daran arbeiten müssen, die Magnete stärker zu machen. «Die Magnete, die wir jetzt erzeugt haben, sind noch sehr schwach: Sie würden nicht an der Kühlschranktür halten. Aber wir sind überzeugt, dass man mit der richtigen Kombination von chemischen Elementen neuartige Magnete entwickeln kann, die in verschiedenen Zukunftstechnologien Anwendung finden werden», so Céspedes. Die Ergebnisse erscheinen im August im Fachjournal Nature. <<

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