Bochumer Forscher wollen weltweit schnellstes Mikroskop bauen Schnelle Röntgenstrahlen erkunden kleinste Schichten - scinexx | Das Wissensmagazin
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Bochumer Forscher wollen weltweit schnellstes Mikroskop bauen

Schnelle Röntgenstrahlen erkunden kleinste Schichten

Die Welt der kleinsten Strukturen und Schichten ist für das normale Licht unsichtbar. Ihre Geheimnisse enthüllen sich aber mithilfe von Magnetfeldern und Röntgenstrahlen. Einen Vorstoß in diese Welt unternehmen jetzt Forscher der Ruhr-Universitüät Bochum.

Eine neue Nachwuchsforschergruppe unter der Leitung von Dr. Thomas Eimüller widmet sich der magnetischen Mikroskopie von Nanostrukturen und Heteroschichten. Die Forscher bedienen sich der Transmissions-Röntgenmikroskopie, um die Eigenschaften von magnetischen Heteroschicht-Systemen zu erforschen. Solche Systeme finden beispielsweise in Computer-Festplatten oder magnetooptischen Speichermedien Verwendung und sollen die Grundlage einer künftigen, auf Magnetismus basierten Elektronik bilden.

Computer: Immer kleiner …

Die ständig wachsende Speicherdichte erfordert immer kleinere Strukturen und damit immer leistungsfähigere Mikroskope, um diese zu untersuchen. Da sichtbares Licht für die Nanostrukturen zu „grob“ ist, verwenden die Wissenschaftler intensive, polarisierte Röntgenstrahlung, für die sie an so genannte Synchrotronstrahlungsquellen nach Berlin, Zürich oder nach Berkeley in Kalifornien reisen. Die dortigen Röntgenmikroskope können magnetische Strukturen sichtbar machen, die mehr als tausendmal kleiner sind als ein menschliches Haar.

… und immer schneller

Neben der fortschreitenden Miniaturisierung werden Computer aber auch immer schneller. Um fundamentale Hochgeschwindigkeitsprozesse im Magnetismus untersuchen zu können, wollen die Nachwuchswissenschaftler daher in Bochum eines der weltweit schnellsten Mikroskope bauen. Es verwendet einen Kurzpuls-Laser, der Lichtblitze von zwölf Femtosekunden (Billiardstel Sekunden) erzeugt. „In diesem kaum vorstellbar kurzen Zeitabschnitt durchquert das Licht, das in einer Sekunde fast bis zum Mond fliegt, eine Wegstrecke von nicht einmal vier Tausendstel Millimetern“, verdeutlicht Eimüller.

Er träumt davon, das Mikroskop auch für die Herstellung von dreidimensionalen Kunststoff-Nanostrukturen und zur Untersuchung biologischer Systeme zu verwenden. Die Nachwuchsgruppe wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft für vier Jahre mit der Option auf ein weiteres Jahr mit 368.000 Euro gefördert.

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(Ruhr-Universität Bochum, 26.09.2005 – NPO)

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