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Posted: Oct 15, 2010

Neue Nachwuchsgruppe am IFW Dresden erforscht Spintronik Materialien

(Nanowerk News) Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat Dr. Sabine Wurmehl in ihr renommiertes Emmy-Noether-Programm zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses aufgenommen. Das Projekt ermöglicht es Frau Dr. Wurmehl, für bis zu fünf Jahre eine von der DFG geförderte, unabhängige Forschergruppe mit drei Doktoranden am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) zu führen. Der inhaltliche Schwerpunkt liegt in Materialien für die Spintronik.
Während herkömmliche Elektronik auf der Ladung der Elektronen beruht, wird in der Spintronik die Stellung der Elektronen-Spins als zusätzliche Eigenschaft zum Schalten und Speichern benutzt. Interessante Materialien für die Spintronik gehören zur Klasse der sogenannten Heusler Verbindungen. Das sind Verbindungen aus drei Elementen, die häufig halbleitend oder magnetisch sind.
Schon um 1900 wurde diese Verbindungsklasse von Fritz Heusler entdeckt. Das Besondere an der ersten entdeckten Heusler Verbindung, dem Cu2MnAl war, dass sie magnetisch ist, obwohl sie aus den nichtmagnetischen Elementen Kupfer, Mangan und Aluminium besteht. In jüngster Zeit rücken Heusler Verbindungen verstärkt in Fokus der Materialforscher, da sie elektronische und magnetische Eigenschaften haben, die für Anwendungen der Thermoeletrik und Spintronik interessant sind. Für die Spintronik steht die hohe Spinpolarisation einiger Heusler Verbindungen im Vordergrund.
Ziel des Emmy Noether Projektes ist es, durch genaue Untersuchungen der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen diese interessante Materialklasse der Heusler-Verbindungen besser zu verstehen und für Anwendungen in der Spintronik weiter voranzubringen zu bringen. Ein Schlüssel zum erfolgreichen Design solcher Verbindungen ist die genaue Kontrolle der Beziehung zwischen der Struktur und den magnetischen Eigenschaften. Grundlage dafür ist die Züchtung von qualitativ hochwertigen Einkristallen, die als Modelsysteme für diese Verbindungen dienen können. Die Strukturaufklärung soll durch Messung der kernmagnetischen Resonanz erfolgen. Außerdem werden die magnetischen und thermodynamischen Eigenschaften untersucht. Mit diesen drei Säulen sollen die spinpolarisierten Verbindungen schrittweise optimiert und zur Anwendungsreife gebracht werden.
Frau Dr. Sabine Wurmehl ist promovierte Chemikerin und beschäftigt sich seit ihrer Diplomarbeit mit den Heusler Verbindungen. Nach ihrer Promotion an der Universität Mainz war sie für 2 Jahre an der TU Eindhoven in den Niederlanden tätig. Am IFW Dresden findet sie optimale Voraussetzungen für ihre Forschergruppe: von der theoretischen Expertise über die Herstellung von Einkristallen bis hin zu deren Untersuchung mit verschiedenen physikalischen Verfahren. Die neueingerichtete Forschergruppe ist bereits die dritte, die im Rahmen des prestigeträchtigen Emmy Noether-Programms der DFG am IFW Dresen gefördert wird.
Source: Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden
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