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Magnetmuster für neue Speichermedien

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Extrem kleine und stabile magnetische Wirbel, sog. Skyrmionen, können mit Strom bewegt, geschrieben und ausgelesen werden, und könnten in zukünftigen Speichermedien eingesetzt werden.

Magnetmuster für neue Speichermedien

Extrem kleine und stabile magnetische Wirbel, sog. Skyrmionen, können mit Strom bewegt, geschrieben und ausgelesen werden, und könnten in zukünftigen Speichermedien eingesetzt werden.

Trotz erheblicher Fortschritte beim Verständnis magnetischer Materialien und der darin vorkommenden Effekte gibt es immer noch vieles zu entdecken. Ein Beispiel hierfür sind Domänenwände, die Bereiche mit gleicher Magnetisierung voneinander abgrenzen. Sie kommen zustande, weil die magnetischen Einheiten – die sogenannten Spins – sich auf kurzen Skalen bevorzugt gleich, auf langen Skalen entgegengesetzt ausrichten. Es kommt zur Ausbildung von Bereichen mit gleicher Orientierung, den Domänen. Dazwischen entstehen die Domänenwände, in denen sich die Spins von einer Richtung zur anderen drehen. Dabei können unterschiedliche Muster entstehen, etwa Streifen, Stäbchen oder Blasen in unregelmäßiger oder regelmäßiger Anordnung. Die Beschreibung solcher Muster ist universell und gilt auch für die Muster von Tierfellen.

Eine Besonderheit sind sehr kleine und stabile magnetische Wirbel, die mit Strompulsen bewegt, geschrieben und ausgelesen werden können. Diese sogenannten Skyrmionen könnten somit die Speichertechnologie revolutionieren.

Eine Abfolge gemusterter Kreise, wobei der Kreis ganz links das größte Muster hat und dieses nach rechts hin immer kleinteiliger und feiner wird.

Domänenwände grenzen Bereiche mit gleicher Magnetisierung voneinander ab – dadurch entstehen Muster, hier in einem Eisen-Nickel-Film.

Schnitt durch ein keilförmiges Objekt, das von links nach rechts immer dünner wird. Auf der Oberfläche des Objekts ist ein Fleckenmuster zu sehen, das zur dünneren Seite hin immer feiner wird.

Änderung des Domänenmusters: Aufgrund der abnehmenden Schichtdicke des magnetischen Materials ändern sich die magnetischen Eigenschaften und das Domänenmuster reagiert auf diese Änderungen.

Muster bei Tieren

In Tierfellen entstehen auch Muster, die auf Veränderungen der lokalen Parameter reagieren, wie z.B. beim Tapir auf die Veränderung der Körpergröße. Bild: © Zoo Leipzig

In Tierfellen entstehen auch Muster, die auf Veränderungen der lokalen Parameter reagieren, wie z.B. beim Tapir auf die Veränderung der Körpergröße. Bild: © Zoo Leipzig

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