Erste Gäste an NEAT II
Gerrit Günther und Veronka Grzimek helfen Zhilun Lu bei dem Experiment. © HZB
Das neu errichtete Flugzeitspektrometer NEAT II hat seine ersten Nutzer begrüßt. Jie Ma von der Shanghai Jiao Tong Universität und sein Kollege Zhilun Lu untersuchten magnetische Anregungen in kristallinen Proben und profitierten dabei von der hohen Datenrate und der vielseitigen Instrumentierung. Das NEAT-Team freut sich nun auf weitere spannende Nutzer-Experimente!
Die Forscher aus Shanghai benötigten nur 60 Minuten Messzeit bei einer Temperatur von 1.5 Kelvin, um das Signal zu finden, das sie suchten. „Unser Experiment war sehr erfolgreich und wir hoffen, die Ergebnisse bald zu veröffentlichen“, sagen die Wissenschaftler.
Das Neutronen-Flugzeitspektrometer NEAT II eignet sich, um die Dynamik und Struktur in sehr breiten Zeit- und Raumskalen von 10-14 bis 10-10 Sekunden sowie von 0,05 bis etwa 5 Nanometern zu untersuchen. Das Vorgänger-Instrument NEAT I hatte 1995 mit dem Nutzerbetrieb begonnen. Nun wurde NEAT vollständig umgebaut, um dem Bedarf nach einem leistungsfähigeren Instrument nachzukommen. Der Umbau begann im Jahr 2010 nach einem strengen internen und externen Selektionsprozess und führte nun zu einem 70-fach höheren Neutronenfluss, einer verbesserten Winkelauflösung, einem größeren Wellenlängenbereich und einem Design, das für Anwendungen mit 15 Tesla-Magneten geeignet ist.
- Magnon-Momentum-Mikroskopie: Neues Fenster in nanoskalige SpinwellenEin internationales Team unter der Leitung des Max-Born-Instituts hat eine neue Art der Momentum-Mikroskopie entwickelt, mit der Magnonen – die Quanten kollektiv angeregter Spins – mithilfe von Weichröntgenstrahlung direkt im zweidimensionalen reziproken Raum abgebildet werden können. Die Messungen fanden an BESSY II und Petra III statt. Erstautor ist der HZB-Physiker Steffen Wittrock. Dank ihrer Empfindlichkeit, Einfachheit und der Möglichkeit, Wellenlängen im Nanometerbereich aufzulösen, bildet diese neuartige Methode eine leistungsstarke und vielseitige Plattform für die Erforschung nichtlinearer Magnonen-Wechselwirkungen, die für zukünftige Rechenkonzepte interessant sind.
- Spintronik an BESSY II: Echtzeit-Analyse von magnetischen DoppelschichtsystemenSpintronische Bauelemente ermöglichen Datenverarbeitung mit deutlich weniger Energieverbrauch. Sie basieren auf der Wechselwirkung zwischen ferromagnetischen und antiferromagnetischen Schichten. Nun ist es einem Team von Freier Universität Berlin, HZB und Universität Uppsala gelungen, für jede Schicht separat zu verfolgen, wie sich die magnetische Ordnung verändert, nachdem ein kurzer Laserpuls das System angeregt hat. Dabei konnten sie auch die Hauptursache identifizieren, die für den Verlust der antiferromagnetischen Ordnung in der Oxidschicht sorgt: Die Anregung wird von den heißen Elektronen im ferromagnetischen Metall zu den Spins im Antiferromagneten transportiert.
- Proteinkristallographie an BESSY II: Schneller, besser und automatischerViele Erkrankungen hängen mit Fehlfunktionen von Proteinen im Organismus zusammen. Die dreidimensionale Architektur dieser Moleküle ist oft äußerst komplex, liefert aber wertvolle Hinweise für das Verständnis von biologischen Prozessen und die Entwicklung von Medikamenten. Mit Röntgendiffraktion an den MX-Beamlines von BESSY II lässt sich die 3D Struktur von Proteinen entschlüsseln. Mehr als 5000 Strukturen sind bis heute an den drei MX-Beamlines von BESSY II gelöst worden. Ein Rückblick und Ausblick im Gespräch mit Manfred Weiss, dem Leiter der Makromolekularen Kristallographie.