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3 Fragen an Dr. Davide Bossini zu seiner Publikation in Nature Physics

Dr. Davide Bossini aus der Fakultät Physik forscht gemeinsam mit Kollegen aus Tokyo zum Thema Magnetoelektrizität. Über seine jüngsten Erkenntnisse hat der Wissenschaftler kürzlich im renommierten Forschungsmagazin Nature Physics berichtet. Im Interview verrät er, warum er Spins gerne unter Kontrolle hat und wie die Ergebnisse seiner Arbeit Cloud Computing verbessern könnten.

Dr. Bossini, herzlichen Glückwunsch zu Ihrer Publikation. Worüber haben Sie denn geschrieben?

Vorab müssen Sie wissen, dass meine Kollegen und ich sehr daran interessiert sind, die Eigenschaften von Materialien gezielt zu beeinflussen. Konkret geht es bei unserer Forschung um Magnetismus. Wir arbeiten daran, Materialien gezielt magnetisch und nicht-magnetisch zu machen – und das in sehr kurzer Zeit. Das ist beispielsweise für Bauteile der Informations- und Kommunikationstechnologie interessant. Die Eigenschaften der Materialien, mit denen wir arbeiten, können wir beispielsweise mit sehr schnellen Laser-Impulsen verändern. Diese haben wiederum Einfluss auf den Spin, also den Eigendrehimpuls der Elektronen, der Materialien. Ändern sich die Spins, so können sich auch die Eigenschaften ändern. Wir haben nun ein Material auf Kupfer-Basis entdeckt, dass wir in äußerst kurzer Zeit – unter 600 Femtosekunden – magnetoelektrisch machen können. Um die Größenordnung deutlich zu machen: In einer Femto-Sekunde legt Licht gerade ein Tausendstel der Dicke eines Haares zurück. Das Licht benötigt dagegen für die Strecke zwischen der Erde und dem Mond eine Sekunde.


Warum ist es für die Physik so interessant, ein Material magnetoelektrisch machen zu können?

Das ist an sich nichts Neues. Das können wir schon länger. Neu ist, dass wir das in so kurzer Zeit können; und dank des Materials, das wir benutzt haben, gibt es nahezu keine negativen Nebeneffekte. Im Vergleich zu anderen Materialien wird es beispielsweise nicht besonders heiß, wenn wir es mit Laser-Pulsen bestrahlen. Und das macht es gerade für den Bereich Cloud Computing interessant. Hierbei sind die Kosten für die Kühlung immens hoch. Würde das Material verarbeitet, mit dem wir geforscht haben, wäre das anders. Zudem kostet es weniger Energie, Daten mithilfe magnetoelektrischer Materialien aufzuzeichnen als mit den üblichen magnetischen Materialien. Hinzu kommt, dass wir die Eigenschaften des Materials so gezielt beeinflussen können. Wir Physiker haben gerne alles unter Kontrolle.


Bis sich die Ergebnisse Ihrer Forschung tatsächlich im Cloud Computing wiederfinden, dauert es wahrscheinlich noch ein wenig…

Ja, auf jeden Fall. Es gilt, noch einiges herauszufinden. Beispielsweise wollen wir erforschen, wie wir die Elektromagnetisierung des Materials gezielt umkehren können, damit das Material nicht mehr magnetisch ist. Bisher müssen wir warten, bis der Effekt abebbt, den der Laser-Impuls auslöst. Damit wir das Material aber tatsächlich für die Datenspeicherung nutzen können, muss seine Magnetoelektrizität gezielt an- und ausgeschaltet werden können.


Dr. Davide Bossini hat in Brescia, Italien, Physik studiert und anschließend im niederländischen Nimwegen promoviert. Auf die Promotion folgte eine Post-Doc-Stelle an der Universität Tokyo. Seit August 2017 lehrt und forscht Davide Bossini im Bereich Experimentelle Physik VI der TU Dortmund.

 



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