Magnet aus einem Atom

Auch magnetische Speicher sollen laufend kleiner werden. Die Miniaturisierung auf die Spitze treiben würden Speicher, die aus Magneten bestehen, die jeweils nur ein Atom gross sind. Doch hier besteht bislang die Schwierigkeit, dass diese Ein-Atom-Magnete nicht lange «magnetisiert» bleiben. Somit würden auch derart gespeicherte Informationen verloren gehen. Forschern der ETH Zürich und Lausanne ist es nun gelungen, eine solchen Ein-Atom-Magneten zu bauen, der relativ stabil ist. Allerdings muss er dazu auf 40 Grad Kelvin (-233.15 Grad Celsius) gekühlt werden. Als Material für den Ein-Atom-Magneten verwendeten die wissenschaftlichen Teams von Harald Brune an der ETH Lausanne und Pietro Gambardella an der ETH Zürich das Element Holmium, das zu den Metallen der Seltenen Erden gehört. Die Forscher platzierten einzelne Holmium-Atome auf einer ultradünnen Schicht aus Magnesiumoxid, die zuvor auf einer Silberoberfläche gezüchtet wurden. Diese Methode führe zu Magneten mit robuster Remanenz, also mit beständiger magnetischer Ausrichtung. Der Grund: Die Elektronenstruktur der Holmium-Atome schützt das magnetische Feld davor, sich zu ändern. Die Ergebnisse der Forschung wurden dieser Tage im Wissenschaftsmagazin Science publiziert.