Mission

Grundlegende Phänomene in magnetischen Systemen - Forschungsbereiche der Abteilung

Die wissenschaftliche Ausrichtung der Abteilung Schütz hat die Erforschung der Phänomene und das Design mikro- bis nanoskaliger Materie zum Ziel mit dem Fokus auf magnetische Systeme.

Ein Schwerpunkt ist die Entwicklung und Anwendung elementspezifischer-röntgenbasierter Metho­den wie Absorptions-spektroskopie, resonante Reflexion und Streuung und Röntgenmikroskopie auf der Basis des zirkularen Röntgendichroismus (XMCD = X-Ray Magnetic Circular Dichroism). Hierfür sind von der Abteilung entsprechende Experimentiereinrichtungen für Absorptions- und Streutechniken entwickelt worden, die am Speicherring BESSY II in Berlin und bei ANKA in Karlsruhe zum Einsatz kommen (Röntgenspektroskopie). Bei BESSY II betreibt die Abteilung außerdem das Röntgenmikroskop MAXY­MUS (Magnetic X-raY Microscope with UHV Spectroscopy), das eine einzigartige Kombination von lateraler und temporaler Auflösung bis zu 15 nm und 10 psec bei gleichzeitig hohem magnetischen Kontrast liefert (Röntgenmikroskopie). In der Abteilung stehen  Charakterisierungsmöglichkeiten wie mehrere SQUIDS, NanoMOKE, Kerrmikroskopie, AFM und MFM zur Verfügung (Experimentelle Ausstattung). Auf dem MPI Campus in Stuttgart ermöglichen Einrichtungen wie das Stuttgarter Center für Elektronenmikroskopie und mehrere Serviceeinheiten moderne Strukturuntersuchungen.

Es werden vielfältige grundlegende Fragestellungen zur Physik magnetischer Festkörper- Strukturen untersucht wie die Ursachen des Exchange Bias, der Mikrostruktur-Eigenschaftsbeziehungen von Supermagneten, d0-Magnetismus in Oxiden (Röntgenspektroskopie). Ein Schwerpunkt, der die Möglichkeiten unseres Röntgenmikroskopes, nutzt liegt auf der Magnetisierungsdynamik in magnetischen Vortizes und die Spinwellenausbreitung in gezielt designten Nanostrukturen (Magnetisierungsdynamik und Nano-Magnonik). Wir untersuchen weiterhin spannende Phänomene in Ferromagnet/ Supraleiterhybriden und entwickeln geeignete magnetische Sensorschichten zur nanoskopischen Abbildung der Flusslinienverteilung in dem Röntgenmikroskop (FM/HTc-Supraleiter Systeme).

Eine Vielzahl der Proben werden in Zusammenarbeit mit MPI Partnern, universitären Arbeitsgruppen und anderen Forschungseinrichtungen präpariert und charakterisiert. Die  Abteilung selbst verfügt über Anlagen  zur Erzeugung von epitaktischen dünnen Schichten, großflächigen Nanostrukturen mittels Imprinttechnologie und Focused Ion Beam (FIB) Techniken, Sputtern verschiedenster Lagensysteme Lagen und Abschreckung hartmagnetischer Phasen. Ein Teilbereich beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer Verfahren zur Herstellung leistungsfähigen Fresnel Zonenlinsen mittels Atomic Layer Deposition (ALD) und FIB Techniken (Mikro/Nano-Optik).

Die Aktivitäten der Theoriegruppe (Elektronentheorie) umfassen Elektronentheorie der dissipativen Magnetisierungs­dynamik, zum einen im Bereich der Zeitskalen, die die experimentellen Aktivitäten der Abteilung betreffen (z.B. Vortexdynamik), und zum anderen im Femto-sekundenbereich der Dynamik nach Be­strahlung mit optischen Femtosekunden Laserpulsen.

In der Abteilung Schütz befasst sich eine weitere Gruppe mit der Wasserstoffspeicherung durch Physisorption in neuartigen, hochporösen Festkörpern wie metallorganischen Gerüststrukturen. Ziel der Untersuchungen ist die Optimierung dieser Materialien für den technischen Einsatz in Wasserstoffstanks (Wasserstoffspeicherung).

 
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