Verdens mindste magnet: Fem jernatomer

Tyske forskere hævder at stå bag et nanoteknologisk gennembrud, der kan bane vejen for harddiske med ekstrem datatæthed.

Forskere fra Roland Wiesendangers forskningsgruppe ved Universität Hamburg har fremstillet en nanomagnet bestående af blot fem jernatomer. Det er verdens mindste magnet, hævder de. Det skriver Ingeniøren.dk.

Nanomagneter kan potentielt bruges til at fremstille harddiske med meget høj datatæthed, hvor information læses og skrives med en med skarp metallisk spids.

Ifølge forskerne kaster deres arbejde lys på de processer som er nødvendige at kende for i fremtiden at kunne skabe magnetiske enheder på atom-niveau.

Det er dog vigtigt at understrege, at der er meget lang vej til, at sådanne nanomagneter kan finde vej til kommercielle produkter.

Mange forskningsgrupper har tidligere arbejdet med meget små magneter, men det er nu lykkedes fysikerne i Hamborg at opbygge magneter atom for atom og karakterisere dem individuelt. Det er aldrig sket før, oplyser de ifølge Ingeniøren.dk.

De tyske forskere benytter et slags mikroskop - et såkaldt spinpolariseret skanning tunnel mikroskop (SP-STM)  - til at flytte runde med individuelle jernatomer, som befinder sig på en kobberoverflade. Hermed kan de samle fem jernatomer i to geometrisk stabile mønstre.

Den ene er en flad struktur med to rækker med henholdsvis to og tre jernatomer. Den anden er en rumlig pyramidestruktur med et jernatom placeret oven på fire andre jernatomer. De to strukturer har nogenlunde samme magnetiske moment.

Forskningsresultatet er et vigtigt input til en bedre forståelse af forbindelsen mellem et enkelt jernatom, der ikke har en stabil magnetisk tilstand, og jernmagneter, der har en stabil magnetisk tilstand med en fast nord- og sydpol.

Sammen med teoretikere har eksperimentalfysikere fra Roland Wiesendangers forskningsgruppe desuden kunnet beskrive magnetens egenskaber ud fra kvantemekaniske beregninger og dermed besvare en række af de hidtil ubesvarede spørgsmål om, hvordan kvanteeffekter kan forandre den magnetiske stabilitet.

http://ing.dk/artikel/135378-verdens-mindste-magnet-fem-jernatomer

http://www.nanoscience.de/nanojoom/index.php/en/news/119-the-world%E2%80%99s-smallest-magnet.html