Magnetismus kommt im Alltag in vielen Bereichen vor. So ist es nicht mehr erstaunlich, dass etwa ein Magnet an der Kühlschranktür haften bleibt. Im Bereich von Nanometern haben die Forscher magnetische Strukturen aber noch nicht komplett entschlüsselt. Forscher am Paul Scherrer Institut (PSI) haben nun gemeinsam mit Kollegen von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) und aus Grossbritannien einen wichtigen Fortschritt in diesem Bereich erzielt.
Die Forschergruppe hat es geschafft, einen 3-D-Film von magnetischen Vorgängen im Nanometerbereich aufzunehmen, wie aus einer Mitteilung hervorgeht. Dieser zeigt eine Vielzahl von Dynamiken im Material. Unter anderem wird die Bewegung von wirbelförmigen Grenzen zwischen verschiedenen magnetischen Domänen sichtbar. Für die Forscher sind vor allem diese Übergänge zwischen magnetischen Domänen interessant. „Es gibt bereits Ideen, diese als Speicherbits zu nutzen, mit denen sich Daten womöglich noch enger packen liessen, als wenn man die Domänen selbst nutzt“, so Claire Donnelly, Erstautorin der Studie.
Möglich wurde diese Visualisierung dank einer tomografischen Methode, die mit Hilfe von Röntgenlicht der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS am PSI entwickelt wurde. Mit dieser konnten die Forscher „zerstörungsfrei das Material durchleuchten und aus den Daten mehrere aufeinanderfolgende 3-D-Bilder der inneren magnetischen Struktur rekonstruieren“, sagt PSI-Forscher Manuel Guizar-Sicairos.
„Mit dieser Methode haben wir nicht nur zeitaufgelöste 3-D-Filme des Inneren eines Objekts erreicht, sondern wir konnten in einem Magneten die Dynamik im Nanobereich abbilden. Wir haben also gezeigt, dass unsere neu entwickelte Technik tatsächlich für die Entwicklung neuer Technologie relevant ist“, fügt Donnelly hinzu. Die Methode könnte laut den Forschern auch für andere Materialien genutzt werden und damit in Zukunft noch weitere nützliche Anwendungen haben.
