Lexikon
Röntgen-magnetischer Zirkulardichoismus (XMCD) erlaubt die elementspezifische Messung des magnetischen Moments. Dazu wird die unterschiedliche Absorption von rechts- und links zirkularpolarisiertem Röntgenlicht im Bereich des Absorptionsmaximums (der Kante) eines Elements gemessen. Synchrotronstrahlungsquellen wie BESSY sind für diese Messungen unabdingbar, da nur die hier erzeugte Röntgenstrahlung die Polarsierung, das Wellenlängenspektrum und die nötige Intensität aufweist.
Biomoleküle als magnetische Schalter
Moleküle, die im Körper u.a. für den Transport von Sauerstoff zuständig sind, können als molekulare magnetische Schalter betrachtet werden.
Diese Porphyrine bestehen aus einer ringförmigen Anordung von Kohlenstoff- und Stickstoffatomen. Im Zentrum befindet sich ein Eisenatom, das ein magnetisches Moment besitzt. Das Molekül kann somit als ein molekularer Magnet betrachtet werden. Bringt man nun diese Moleküle auf einem magnetischen Metallfilm aus Nickel oder Kobalt auf, so stellt sich das magnetische Moment des Eisenatoms parallel zu dem der Metallschicht ein. Dies haben Heiko Wende von der Universität Duisburg-Essen und seine Mitarbeiter gezeigt.
Für ihre Untersuchungen haben sie röntgenspektroskopische Messmethoden bei BESSY angewendet. Die Messungen zeigen, dass der Porphyrinring unabhänging von der Magnetisierung flach auf dem Metallfilm aufliegt. Dreht man nun die Magnetisierungsrichtung der Metallschicht um, so dreht sich auch das magnetische Moment des Eisenatoms ‑ es wird also durch die unterliegen Metallschicht geschaltet. Vielleicht werden sich in Zukunft Datenbits auf atomarer Skala auf diese Weise speichern lassen.
Mehr dazu im Experiment des Monats der Universität Essen-Duisburg
oder in der Originalveröffentlichung und den begleitenden „News and Views":
Dante Gatteschi: Molecular magnets: A coupling powered by nature in Nature Materials 6, 471 (2007)
