Neues Mikroskop liefert erste Bilder vom Antiferromagnetismus

Spezialmikroskop zeigt Feinststruktur eines antiferromagnetischen Dünnfilms

Berkeley (pte015/16.02.2000/11:15)

Mit Hilfe eines Spezialmikroskops gelangen einem Forscherteam am staatlichen Lawrence Berkeley National Laboratory http://www.lbl.gov/ die ersten Bilder von der Feinststruktur eines antiferromagnetischen Dünnfilms - das Material kommt in der modernen Elektrotechnik zum Einsatz, etwa in den Leseköpfen von Computerfestplatten. http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/antiferromagnetism.html Die hochauflösenden Bilder enthüllen die Struktur der winzigen magnetischen Domänen in Lanthan-Eisenoxid: Ihre Ausrichtung entspricht einer bestimmten Orientierung der Kristalle des Materials, so der Bericht im Fachblatt Science. http://www.sciencemag.org/ Solche Erkenntnisse versprechen gezielte Verbesserungen in der Herstellung magnetischer Geräte, da bisher viele Neuerungen noch nach der Versuch-und-Irrtum-Methode erreicht werden.

Ein moderner Lesekopf bewegt sich dicht über einer magnetischen Schicht, in der in der magnetischen Ausrichtung der so genannten Domänen Informationen abgespeichert sind. Die dünnen Schichten des Lesekopfes, selbst mit magnetischen Eigenschaften, spüren die Ausrichtung der Domänen und geben sie als Änderung des elektrischen Widerstands weiter. Dies funktioniert genauer, wenn die magnetischen Schichten des Lesekopfes entgegengesetzt "gepolt" sind: ferromagnetisch und antiferromagnetisch.

Um magnetische Materialien im Detail zu untersuchen, benötigten die US-Wissenschaftler ein Werkzeug mit sehr hoher räumlicher Auflösung, das gleichzeitig die Orientierung unterschiedlicher magnetischer Domänen erkennen, Oberflächen und Zwischenschichten unterscheiden und einzelne Arten von Atomen erkennen kann. "Die einzige Methode, all dies zu tun, ist die Photo-Elektronen-Emissions-Mikroskopie (PEEM), mit einem starken monochromatischen Röntgenstrahl von einer Synchrotron-Lichtquelle", berichtet Simone Anders, Kopf des Konstruktionsteams des neuen PEEM2-Mikroskops. http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/PEEM2.html Das Röntgen-Spektromikroskop nutzt das Elektronensynchrotron Advanced Light Source (ALS) http://www-als.lbl.gov/ am Lawrence Berkeley National Laboratory und entstand in Zusammenarbeit mit der IBM Corporation http://www.ibm.com/ und der Arizona State University. http://www.asu.edu/ (wsa) (Ende)