- Neue Methode zur Abkühlung auf tiefste Temperaturen
Coole Eisenräder
Rund wie ein Rad, magnetisch aufgeladen, extrem kalt und von einer
Fangemeinde mit Anerkennung empfangen, sind einige winzige Ringe auf der
internationalen Bühne angetreten. Dass ein neues Prinzip der magnetischen
Kühlung am Physikalischen Institut der Universität Erlangen-Nürnberg
erfolgreich angewendet wurde, erregt die Aufmerksamkeit der Fachwelt. Der
Bericht über diesen Erfolg am Lehrstuhl für Supraleitung von Prof. Dr. Paul
Müller, den die Zeitschrift Physical Review Letter veröffentlicht hat, wurde
vom American Institute of Physics als interessantester Beitrag in diesem
Heft gewertet. Eine solche Würdigung hatten Erlanger Physiker bisher noch
nicht erfahren.
Entmagnetisierung ist in der Tiefsttemperaturphysik eine Routinemethode zur
Abkühlung auf wenige Milli-Kelvin, also auf Temperaturen, die minimal über
dem absoluten Nullpunkt liegen. Dabei wird ein magnetisches Feld angelegt
und dann langsam und vorsichtig abgeschwächt. Die Erlanger Physiker haben
nun den umgekehrten Weg eingeschlagen: sie erzielen eine Abkühlung, indem
sie das Magnetfeld erhöhen.
Demonstriert wurde die Methode an Molekülen, die als Eisenräder bezeichnet
werden, weil die Grundstruktur von sechs ringförmig miteinander verbundenen
Eisenatomen vorgegeben wird. Die Miniatur-Eisenringe wurden am Institut für
Organische Chemie der Universität Erlangen-Nürnberg in der Arbeitsgruppe von
Prof. Dr. Rolf Saalfrank synthetisiert. Weitere Details sind unter
http://www.pi3.physik.uni-erlangen.de/mueller abrufbar.
Forschungen dieser Art, die Zusammenhänge zwischen Molekülen und den Spins -
den elektromagnetischen Eigendrehimpulsen - thematisieren, können für
künftige Quantencomputer Nutzen bringen. Das American Institute of Physics,
das die Erlanger Ergebnisse in den Vordergrund gerückt hat, ist eine
Einrichtung der nationalen Organisation der Physiker in den USA.
Weitere Informationen
Prof. Dr. Paul Müller
Physikalisches Institut
Tel.: 09131/ 85- 27272
phm@physik.uni-erlangen.de
Strukturdarstellung eines “Eisenrads”: um ein zentrales Natriumatom
(orange) gruppieren sich sechs Eisenatome (rot), die für die magnetischen Eigenschaften des
Moleküls verantwortlich sind, sowie eine Anzahl von Sauerstoff-,
Kohlenstoff-, Stickstoff- und (nicht abgebildete) Wasserstoffatome.
Abbildung: Universität Erlangen-Nürnberg
Mediendienst FORSCHUNG Nr. 648 vom 17.12.2002
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