Elektronen stärker verbunden als gedacht

Wechselwirkungen bei Elektronen.

Bild: C. Tusche, Nature Communications

Elektronen sind in magnetischen Materialien stärker verbunden als bislang vermutet, wie Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Halle ermittelt haben. Den Forschern ist es erstmals gelungen, in Kobalt die Wechselwirkung zwischen einzelnen Elektronen sichtbar zu machen, die letztlich zur Ausbildung der magnetischen Eigenschaften führt.

Spinzustände gemessen

Damit sind erstmals genaue Einblicke in den elektronischen Ursprung des Magnetismus möglich, die vorher nur auf theoretischem Weg zugänglich waren. Für ihre Untersuchung nutzten die Forscher ein spezielles Elektronenmikroskop, das das Forschungszentrum Jülich am Elettra-Speicherring im italienischen Triest betreibt. Die Messung der sogenannten Spinzustände brachte überraschendes Ergebnis.

"Bis jetzt war nicht ganz klar, dass die Wechselwirkungen in magnetischen Materialien, die dafür sorgen, dass sich die Elektronenspins einheitlich ausrichten, eine gewisse Ausdehnung haben", so Christian Tusche vom Jülicher Peter Grünberg Institut. "In klassischen Modellen nimmt man an, dass jedes Elektron nur lokal mit seinen nächsten Nachbarn wechselwirkt. Aber wir sehen jetzt ganz deutlich, dass es auch durch Elektronen weiter weg beeinflusst wird. Das wird unser Verständnis vom Magnetismus verändern."

Quelle: www.pressetext.com/Florian Fügemann