Kernspin-Aufnahmen um ein Vielfaches schärfer als bisher

Mit einer Genauigkeit von etwa drei Tausendstel Millimeter können heute die besten Kernspin-Tomographen Aufnahmen von Werkstoffen oder aus dem Innern lebender Körper machen. Amerikanische Forscher verbesserten dieses Auflösungsvermögen nun um ein Vielfaches.

San Jose (USA) - Strukturen von nur noch 90 Millionstel Millimeter, das entspricht einem Fleck aus nur noch 100 Atomen, ließen sich mit der optimierten Magnettechnik sichtbar machen. Über diese Ergebnisse, die auch zu einem dreidimensionalen Blick in die Nanowelt führen sollen, berichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift "Nature Nanotechnology".

"Wir können mit dieser Methode die Bildgebung über die magnetische Resonanz in den Nanobereich erweitern", schreiben John Mamin und seine Kollegen vom IBM Almaden Research Centre in San Jose. Möglich wurde diese Auflösungssteigerung durch die Kombination von zwei Nachweisverfahren. Zum einen zeichneten die Forscher wie in einem klassischen Kernspin-Tomographen das Umklappen der magnetischen Spins auf, zum anderen verfeinerten sie die Empfindlichkeit mit extrem feinen magnetischen Spitzen. Aufgehängt an schwingenden Hebeln aus Silizium konnten sie mit diesen Spitzen die winzigen Kräfte beim Umklappen der magnetischen Spins in einer Calziumflourid-Probe messen.

Nimmt die Kernspintomographie in der Medizintechnik einen wichtigen Platz ein, könnte die neue so genannte Magnetresonanzkraft-Mikroskopie (MFRM) zu dreidimensionalen Bildern mit Nanometer-Auflösung von Biomolekülen und Werkstoffen führen. Laut IBM sollen damit bessere nanoelektronische Strukturen gefunden und die Entwicklung von neuen Medikamenten erleichtert werden.