Ultraschnelle Taktgeber

Forscher weisen erstmals magnetische Wellen bei nanometergroßen Mikrowellenstrahlern nach.

Vor einigen Jahren haben Forscher eine spannende Entdeckung gemacht: Winzige Nanomagneten können Mikrowellenstrahlung aussenden. In Zukunft, so die Hoffnung, könnten solch steuerbare nanometergroße Mikrowellenstrahler - sogenannte spin-torque nano-oscillators (STNOs) - zum Beispiel als ultraschnelle Taktgeber in Handys oder Computern eingesetzt werden und deren Leistungsfähigkeit erhöhen. Der Schlüssel zur Entstehung der Mikrowellenstrahlung ist der Spin der Elektronen: Legt man über einen elektrischen Kontaktpunkt Spannung an die Nanomagneten, beeinflusst diese den Spin und sorgt so dafür, dass sich die magnetischen Pole ständig neu ausrichten - so die Theorie. Dabei entstünde die Mikrowellenstrahlung. Vladislav Demidov und Sergej Demokritov von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) haben gemeinsam mit Sergei Urazhdin von der Universität West Virginia, USA nun erstmals experimentell nachgewiesen, dass ein STNO magnetische Wellen ausstrahlt und diese zweidimensional abgebildet. 

Die Entdeckung wurde durch eine spezielle Mikroskopie-Technik, der Mikrofokus-Brillouin-Lichtstreuspektroskopie, ermöglicht, welche ein Signal liefert, das direkt proportional zur Intensität der magnetischen Welle an einem bestimmten Ort ist. Die Forscher konnten zeigen, dass die STNOs magnetische Wellen in Form gerichteter Strahlen aussenden, vergleichbar mit Laserstrahlen. Die Richtung dieser Strahlen kann durch die elektronische Steuerung des magnetischen Feldes gelenkt werden. "Unsere Entdeckung ist von zentraler Bedeutung, um die Physik der STNOs zu verstehen. Ebenso wichtig wird sie in Zukunft für die Anwendung von Nanomagneten sein, beispielsweise in der Kommunikationstechnologie", so Sergej Demokritov.

 WWU Münster/MH