Tauchgang in einen Magneten

Erstmalige 3-D-Darstellung von internen magnetischen Strukturen Magnete werden in Motoren eingesetzt, in der Energieproduktion und in der Datenspeicherung. Ein tieferes Verständnis der grundlegenden Eigenschaften magnetischer Materialien könnte daher einen grossen Einfluss auf unsere Technologie und damit unseren Alltag haben. Eine Studie von Forschenden am Paul Scherrer Institut PSI, der ETH Zürich und der Universität Glasgow hat das Potenzial, zu einem besseren Verständnis von Magneten zu führen: Die Forschenden haben zum ersten Mal die Richtungen der Magnetisierung in einem dickeren Material als je zuvor in 3-D sichtbar gemacht - bis zu Details, die ein Zehntausendstel eines Millimeters klein sind (100 Nanometer). Sie konnten die dreidimensionale Anordnung der magnetischen Momente abbilden. Diese kann man sich als winzige magnetische Kompassnadeln vorstellen, die in ihrer Gesamtheit die magnetische Struktur des Materials bilden. Den Forschenden gelang ihre Visualisierung im Inneren eines Gadolinium-Kobalt-Magneten mit einer am PSI entwickelten, neuen experimentellen Bildgebungstechnik: der Magnettomografie mittels harter Röntgenstrahlung. Das Ergebnis offenbarte faszinierende Mustergeflechte und innerhalb dieser auch sogenannte Bloch-Punkte. An einem Bloch-Punkt ändern die magnetischen Nadeln schlagartig ihre Richtung. Bloch-Punkte wurden im Jahr 1965 theoretisch vorhergesagt, doch erst mit diesen neuen Messungen gelang die direkte Beobachtung. Die Forschenden veröffentlichten ihre Studie in der renommierten wissenschaftlichen Zeitschrift Nature .