Multiferroisches Material bei Raumtemperatur entdeckt

Möglicher Rohstoff für Datenträger ist ferroelektrisch und ferromagnetisch zugleich

Analyse einer multiferroischen Probe
Analyse einer multiferroischen Probe

Berlin - Eine internationale Kooperation von Physikern um Sergio Valencia vom Helmholtz-Zentrum Berlin hat ein Material entwickelt, das bereits bei Raumtemperatur sogenannte multiferroische Eigenschaften zeigt. Gewöhnliche Substanzen weisen diese Eigenschaften nur bei extrem niedrigen Temperaturen auf. Das neue Material basiert auf Bariumtitanat, welches als viel versprechender Rohstoff für kommende Datenspeicher gilt.

Multiferroisch nennt man einen Stoff, der gleichzeitig ferromagnetisch und ferroelektrisch ist: In einem Magnetfeld magnetisiert er (ferromagnetisch) und in einem elektrischen Feld ändert er seine Polarisation (ferroelektrisch). Ein Auftreten beider Effekte in einer Substanz wurde bis jetzt nur bei sehr niedrigen Temperaturen beobachtet. Die Wissenschaftler vereinen nun beide Eigenschaften bei Raumtemperatur, indem sie das Bariumtitanat mit sehr dünnen Eisen- oder Kobaltschichten überziehen.

Durch die Entdeckung werden technische Anwendungen für multiferroische Materialien denkbar, zum Beispiel in der Datenspeicherung. "Bariumtitanat als Datenträger kann durch Anlegen eines elektrischen Feldes beschrieben werden", sagt Valencia. Dies könnte einen technischen Vorteil gegenüber dem traditionellen Beschreiben von Datenträgern mit magnetischen Feldern bieten. Wegen der extrem aufwändigen Kühlung waren vorherige multiferroische Materialien nicht für derartige technische Umsetzungen geeignet. In der Fachzeitschrift "Nature Materials" veröffentlichten die Forscher die Ergebnisse ihrer Messungen am Elektronenspeicherring BESSY II des Helmholtz-Zentrums Berlin.