Magnetisierungsdynamik und direktionale Anisotropien in magnetischen Nanostrukturen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Sabrina Disch
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277603973

Das grundlegende Verständnis von Anisotropie und Wechselwirkungen in magnetischen Nanostrukturen ist unerlässlich für die rationelle Entwicklung von Nanomaterialien für künftige Anwendungen, etwa als Nanosonden mit maßgeschneiderter Magnetisierungsrelaxation für medizinische Anwendungen oder als magnetische Einheiten mit optimiertem magnetischem Schaltverhalten für die Datenspeicherung oder Sensorik. Das Emmy Noether-Projekt "Magnetisierungsdynamik und direktionale Anisotropien in magnetischen Nanostrukturen" untersucht die Richtungsanisotropie und Magnetisierungsdynamik in magnetischen Nanostrukturen unterschiedlicher Geometrie und Zusammensetzung mit dem Ziel, ein grundlegendes Verständnis des mikroskopischen Einflusses von Formanisotropie, Grenzflächenphänomenen und dipolaren Wechselwirkungen auf die Magnetisierungsumkehr zu erlangen. Dieser Antrag erweitert das Projekt um zwei zusätzliche Teilprojekte, die den ursprünglichen Rahmen ergänzen und unsere Aktivitäten in Richtung der dynamischen Strukturbildung zwischen Nanoteilchen und der Kontrolle der Spinfehlordnung innerhalb von Ferritnanoteilchen weiterentwickeln. Im Einzelnen werden wir uns mit dem Einfluss der Teilchenform auf die Bildung von Überstrukturen in kolloidalen Dispersionen bei der Anwendung von hochfrequenten magnetischen Wechselfeldern befassen, die mit den klinischen Bedingungen für die magnetische Hyperthermie vergleichbar sind. Die Bildung von Überstrukturen wurde als vorteilhaft für die magnetische Erwärmung angesehen, da sie die Magnetisierungsumkehr beeinflusst. In Anbetracht des starken Einflusses auf die Strukturbildung unter statischen Feldbedingungen wird ein signifikanter Effekt der Form und Größe der Nanoteilchen auf die dynamische Strukturbildung erwartet. Im zweiten Teilprojekt werden wir den Einfluß einer thermischen Nachbehandlung auf die interne Spinfehlordnung und die damit verbundene Unordnungsenergieverteilung in Ferrit-Nanoteilchen untersuchen. Auf der Grundlage unserer jüngsten Erkenntnisse über die Feldabhängigkeit der magnetischen Unordnung in Ferrit-Nanoteilchen wollen wir nun die Bedeutung der magnetischen Unordnung für die dynamische Magnetisierungsrelaxation aufklären.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen