August 2011, Nr. 29
CAMPUS
Durch geschickte Manipulation können Wissenschaftler die Orientierung der Einzelmagnete frei einstellen. Foto: UHH/Malte Weinberg
Kontakt:
Prof. Dr. Klaus Sengstock
Institut für Laserphysik
Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
t. 040.8998-5201
e. sengstock-at-physnet.uni-hamburg.de
Dr. Patrick Windpassinger
Institut für Laserphysik
Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
t. 040.8998-5204
e. pwindpas-at-physnet.uni-hamburg.de
Abstract bei Science Express
Magnetismus: Hamburger Physikern gelingt Manipulation von Magneten
Die Hamburger Laserphysiker experimentieren seit Jahren an Atomen bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt. Sperrt man diese Atome in ein optisches Gitter, eine Überlagerung von Laserstrahlen , so verhalten sie sich wie kleine, einzelne Magnete. Diese Minimagneten richten sich wie Kompassnadeln auf einem Nagelbrett in bestimmten Mustern aus. Wie genau, das ist abhängig von der Anordnung und der Wechselwirkung der benachbarten Magnete.
Indem sie das Gitter mit einer speziellen Technik bewegten, konnten die Laserphysiker aus Hamburg die Ausrichtung der Magnete nun erstmals gezielt manipulieren. Sie formten verschiedene Magnetisierungszustände und riefen die spontane Bildung von Bereichen gleicher Magnetisierung im Gitter hervor. Theoretisch hatten Physiker dieses Phänomen im Magnetismus schon länger erwartet, experimentell konnten sie es nicht beweisen.
Option auf schnellere Speichermedien
„Unsere Entdeckung markiert einen neuen Zugang zum Magnetismus, von dem wir uns in Zukunft weitreichende Erkenntnisse in der Grundlagenforschung erhoffen“, erklärt Professor Sengstock. Bisher war eine Veränderung von Magnetausrichtungen nur sehr eingeschränkt möglich, zum Beispiel über eine enorme Erhitzung, wobei die Kontrolle über den resultierenden Zustand nicht gelang.
Mögliche Anwendungsgebiete sehen die Laserphysiker unter anderem in der Speichertechnik, da Computer-Festplatten auf Magnetismus beruhen. „Das neu generierte Wissen kann dann zu ultra-schnelle Speichermedien wie USB-Sticks und Festplatten führen“, so Professor Sengstock.
Die Arbeiten des Forscherteams wurden am Institut für Laserphysik und Zentrum für optische Quantentechnologien des Fachbereichs Physik an der Universität Hamburg mit Unterstützung einer Theorie-Arbeitsgruppe am Institut de Ciències Fotòniques in Barcelona durchgeführt. Finanziell unterstützt wurde das Projekt von der DFG-Forschungsgruppe „Strong Correlations in multiflavor ultracold quantum gases“ und dem Graduiertenkolleg „Physik mit neuartigen kohärenten Strahlungsquellen“. Zudem standen Mittel der Landesexzellenzinitiative Hamburg zur Verfügung.
Indem sie das Gitter mit einer speziellen Technik bewegten, konnten die Laserphysiker aus Hamburg die Ausrichtung der Magnete nun erstmals gezielt manipulieren. Sie formten verschiedene Magnetisierungszustände und riefen die spontane Bildung von Bereichen gleicher Magnetisierung im Gitter hervor. Theoretisch hatten Physiker dieses Phänomen im Magnetismus schon länger erwartet, experimentell konnten sie es nicht beweisen.
Option auf schnellere Speichermedien
„Unsere Entdeckung markiert einen neuen Zugang zum Magnetismus, von dem wir uns in Zukunft weitreichende Erkenntnisse in der Grundlagenforschung erhoffen“, erklärt Professor Sengstock. Bisher war eine Veränderung von Magnetausrichtungen nur sehr eingeschränkt möglich, zum Beispiel über eine enorme Erhitzung, wobei die Kontrolle über den resultierenden Zustand nicht gelang.
Mögliche Anwendungsgebiete sehen die Laserphysiker unter anderem in der Speichertechnik, da Computer-Festplatten auf Magnetismus beruhen. „Das neu generierte Wissen kann dann zu ultra-schnelle Speichermedien wie USB-Sticks und Festplatten führen“, so Professor Sengstock.
Die Arbeiten des Forscherteams wurden am Institut für Laserphysik und Zentrum für optische Quantentechnologien des Fachbereichs Physik an der Universität Hamburg mit Unterstützung einer Theorie-Arbeitsgruppe am Institut de Ciències Fotòniques in Barcelona durchgeführt. Finanziell unterstützt wurde das Projekt von der DFG-Forschungsgruppe „Strong Correlations in multiflavor ultracold quantum gases“ und dem Graduiertenkolleg „Physik mit neuartigen kohärenten Strahlungsquellen“. Zudem standen Mittel der Landesexzellenzinitiative Hamburg zur Verfügung.
A. Bärthel