Wir gratulieren Prof. Reinhard zu einem Momentum-Projekt der VW-Stiftung.

Ziel des Momentum-Projekts: ein Mikroskop für Magnetisierung zu entwickeln, das selbst schwache Signale wie z.B. Diamagnetismus mit sub-µm-Ortsauflösung abbilden kann

Dieses Großprojekt, mit insgesamt 943 T€ Fördersumme, wird es der AG Quantentechnologie ermöglichen, eine neue Forschungsrichtung aufzubauen, die sich mit bildgebender magnetischer Suszeptometrie beschäftigen wird. Die Arbeitsgruppe wird dazu Magnetfeldsensoren aus Diamant einsetzen und diese bei sehr starken Magnetfeldern betreiben, einem bislang fast gar nicht erforschten Parameterbereich. Diese neue Bildgebungstechnik wird neue Entdeckungen in der Festkörperphysik ermöglichen, unter anderem zu Aluminiumlegierungen, Lithium Batterien und Hochtemperatur-Supraleitern.

 

In einem starken Hintergrundfeld werden fast alle Materialien leicht magnetisch. Selbst Tiere wie Frösche lassen sich in einem starken Magnetfeld magnetisieren und sogar zum Schweben bringen. Diese Magnetisierung, physikalisch bedingt durch Diamagnetismus und Paramagnetismus, ist allerdings sehr schwach, etwa millionenmal schwächer als die Magnetisierung eines starken Permanentmagneten. Es sind daher nicht nur starke Magnetfelder nötig, um sie hervorzurufen, sondern sie ist auch schwierig zu untersuchen. Während gute Messgeräte existieren, um die mittlere Magnetisierung von großen Objekten wie Fröschen zu messen, fehlt aktuell eine Methode, um schwache Magnetisierung mit Mikrometer- oder Nanometer-Auflösung abzubilden. Es gibt kein empfindliches Magnetisierungsmikroskop.

Ein solches Gerät zu entwickeln und anzuwenden, ist das Ziel des neuen Projekts. Die AG Quantentechnologie wird dazu Quantensensoren aus Diamant einsetzen. Diese können Magnetfelder mit hoher Empfindlichkeit abbilden, und können das insbesondere auch noch in den hohen Hintergrundfeldern, die für die Magnetisierung von Materie benötigt werden, ein Vorteil, der bislang nicht ausgenutzt wurde.

Mit diesem neuen Ansatz will die AG Quantentechnologie mehrere Fragen der Festkörperphysik beantworten. Sie will damit Alterungsmechanismen von Lithium-Batterien, Defekte in Legierungen und Phasenübergänge in Hochtemperatur-Supraleitern untersuchen. In all diesen Gebieten weiß man, dass Phänomene wie das Einsetzen von Supraleitung die Magnetisierung verändern, hat aber kein mikroskopisches Bild.

Diese Untersuchungen werden in Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen verschiedener Fakultäten und der Uni Kiel erfolgen, und damit zur Forschungsrichtung "Life, Light & Matter" unserer interdisziplinären Fakultät beitragen.

 

Kontakt: 

University of Rostock
AG Quantum Technology
Prof. Friedemann Reinhard

☎ +49 381 4986840
@ friedemann.reinharduni-rostockde
✉ Institut für Physik, AG Quantentechnologie, Raum 116
 Albert-Einstein-Str 23
 18059 Rostock
🕸 https://www.qt.physik.uni-rostock.de/en/
📺 https://uni-rostock-de.zoom.us/j/8606021389

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