Suche
Mein Konto
Magnetisme påvirker atombevægelser: revolution inden for nanoteknologi!
Forskere ved Kiel Universitet opdager, hvordan magnetisme påvirker atomare bevægelser - nye perspektiver for nanoteknologi og materialeudvikling.
Magnetisme påvirker atombevægelser: revolution inden for nanoteknologi!
Et nyt gennembrud inden for nanofysik viser, at magnetisme kan styre individuelle atomers bevægelse på overflader. Forskere ved Kiel University (CAU) og University of Hamburg har opdaget, at atomer ikke flyttes tilfældigt, men langs magnetiske rækker, hvilket kan have betydelige konsekvenser for materialevidenskab og nanoteknologi. Disse resultater blev offentliggjort i tidsskriftet "Nature Communications".
I deres eksperimenter brugte forskerne et scanningstunnelmikroskop til at undersøge bevægelsen af atomer som kobolt, rhodium og iridium på et enkelt lag mangan, der blev fordampet på en rheniumoverflade. Overfladen var magnetisk ordnet og havde kendte magnetiske egenskaber. Forsøgene blev udført ved ekstremt lave temperaturer tæt på det absolutte nulpunkt, hvilket gav forudsætninger for præcise målinger.
Mekanismer for atombevægelse
Forskergruppen fandt ud af, at atomer udsat for en strømpuls bevægede sig i en bestemt retning, som var påvirket af overfladens magnetiske egenskaber. Dette gjaldt selv for ikke-magnetiske atomer, hvilket indikerer, at interaktionen mellem atomerne og den magnetiske overflade er afgørende for bevægelsesretningen. Kvantemekaniske beregninger udført på supercomputere bekræftede, at det er energetisk nemmere at bevæge sig langs de magnetiske rækker.
Disse resultater åbner op for nye muligheder for målrettet kontrol af atomare bevægelser. Inden for nanoteknologi kan dette føre til fremskridt i udviklingen af halvledere, katalysatorer og skræddersyede nanostrukturer, der kan udføre specifikke funktioner.
Indsigt i nanofysik
Det Frie Universitet i Berlin er kendt for sin mangeårige ekspertise inden for nanofysik og overfladefysik. Hendes forskningsområder spænder fra studiet af molekyler som switches og nanomotorer til lavdimensionelle materialer. Det videnskabelige arbejde fokuserer på at forstå og udnytte de kvantemekaniske effekter i atomare systemer. Det omfatter blandt andet forskning i magnetiske overflader og udvikling af funktionaliserede nanomaterialer med atomær præcision.
De nyeste teknologier inden for dette felt, såsom scanning tunneling og atomkraftmikroskopi, gør det muligt for forskere præcist at manipulere atomare strukturer og studere kvantefysiske fænomener i dybden. Karlsruhe Institute of Technology (KIT) udfører teoretisk og eksperimentel forskning for at producere nye nanosystemer og forstå deres egenskaber for at forbedre elektroniske komponenter.
En række kurser og seminarer inden for nanofysik giver studerende og forskere mulighed for at beskæftige sig med aktuelle emner og metoder. Dette omfatter også særlige forelæsninger om avancerede teknikker såsom elektronmikroskopi, røntgenfysik og kvanteteknologier.
Opdagelsen af, at magnetisme kan påvirke atommobilitet, kunne bane vejen for innovative udviklinger inden for materialevidenskab og videre. Den dynamiske interaktion mellem atomer og magnetiske overflader kan muliggøre nye applikationer inden for datalagring, nanoteknologi og materialeudvikling.
Samlet set viser forskningen, at atombevægelsens retning og hastighed kan styres meget mere præcist i fremtiden, hvilket kan have vidtrækkende fordele for videnskaben og industrien.