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F.A.Z. v. 29.9.1999

Cäsium verstärkt Magnetisierung

Überraschender Einfluß von Cäsium auf Eisen- und Kobaltatome

Dünne Schichten des Alkalimetalls Cäsium verstärken die Magnetisierung einzelner Eisen- oder Kobaltatome, die auf oder in ihnen sitzen, beträchtlich. Dieser Effekt, den Forscher von der University of Southern California in Los Angeles jetzt entdeckt haben, ist nach Meinung der Fachleute eine große Überraschung ("Physical Review Letters", Bd. 83, S. 2417). Bisher hatte man angenommen, dass nur Metalle mit kompliziert aufgebauten Elektronenschalen die magnetischen Eigenschaften von Eisen oder Kobalt stark beeinflussen können. Cäsiumatome haben hingegen eine außerordentlich einfache Schalenstruktur.

Wie sich jetzt herausgestellt hat, kann schon eine Cäsiumschicht von wenigen Atomlagen Dicke die Magnetisierung der Fremdatome auf oder in ihr um mehr als das Vierfache erhöhen. Um die Magnetisierung der Fremdatome zu messen, haben die Wissenschaftler die Cäsiumschichten auf einige Kelvin abgekühlt und in ein starkes Magnetfeld senkrecht zur Schichtebene gebracht. Lässt man einen elektrischen Strom längs der Cäsiumschicht fließen, so werden die Ladungsträger durch das äußere Magnetfeld und die magnetischen Momente der Fremdatome abgelenkt. Dadurch verändert sich der elektrische Widerstand der Schicht. Die von den Fremdatomen verursachte Widerstandsänderung, der so genannte anomale Hall-Effekt, ermöglicht es, die erhöhte Magnetisierung der Eisen- und Kobaltatome zu messen. Es ist indes noch unklar, worauf diese Wirkung des Cäsiums beruht. Die Wissenschaftler glauben, dass das Cäsium, bisher der Inbegriff eines einfachen Metalles, noch weitere Überraschungen bereithalten könnte. RAINER SCHARF
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