Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Magnetismus Mittwoch
Neben bereits bekannten Oberflächeneffekten treten hier ebenfalls neue
Phänomene auf, wie eine stärkere Abnahme der Magnetisierung am Core
einer Vortex Wand. Schließlich wird die Temperaturabhängigkeit der
Domänenwandmobilität mittels eines Langevin-Dynamik Verfahrens un-
MA 18 Magnetische Messmethoden
tersucht.
Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des
SFB 491.
Zeit: Mittwoch 17:30–18:45 Raum: H22
MA 18.1 Mi 17:30 H22
Höchstempfindlicher und dennoch sehr einfacher Magnetfeldsensor
basierend auf dem Procopiu-Effekt — •J. Velleuer 1 , E.
Kisker 1 , A. Hackl 1 und V. Uzdin 2 — 1 Institut für Angewandte Physik,
Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, 40225 Düsseldorf — 2 St. Petersburg
University, V.O. 14 Linia 29, 199178 St. Petersburg, Russia
Als Procopiu-Effekt wird das Auftreten einer Induktionsspannung Uind
in einer Pickup-Spule bezeichnet, die einen von einem Wechselstrom
durchflossenen magnetischen Leiter umschliesst, wenn ein externes statisches
Magnetfeldes Hz angelegt wird. Bei Verwendung eines extrem
weichmagnetischen Leiters, einer geeigneten Leiter/Spulengeometrie und
geeignetem Leiter-Wechselstrom (u.a. die Stromstärke und die Frequenz
betreffend) erreichen wir ein sehr gutes Signal/Untergrund-Verhältnis.
Die induzierte Spannung hängt dabei über mehrere Dekaden quasi-linear
vom angelegten Magnetfeld ab. Wegen der hohen Empfindlichkeit und
der einfachen Konstruktion verspricht dieser Sensor interessante Anwendungsgebiete.
Wir werden die Besonderheiten (u.a. die Abwesenheit einer
Koerzitivfeldstärke in der Uind(Hz)-Abhängigkeit) des Procopiu-Effektes
erläutern.
Gefördert vom BMBF (13N8128).
MA 18.2 Mi 17:45 H22
Analytik superparamagnetisch markierter biologischer Makromoleküle
mittels GMI-Sensorik — •C. Bethke 1 , H. Yakabchuk 1 ,
V. Tarasenko 1 , H. Hammer 1 , E. Kisker 1 , E. Koppers 2 , S. Christoph
2 , R. Zirwes 2 und J. Müller 2 — 1 Institut für Angewandte Physik,
Heinrich-Heine Universität Düsseldorf, 40225 Düsseldorf — 2 Evotec
Technologies GmbH, Schnackenburgallee 114, D-22525 Hamburg
Als GMI-Effekt (GMI: Giant Magneto-Impedance) wird die starke Abhängigkeit
der Impedanz weichmagnetischer Mikrodrähte oder dünner
Schichtsysteme von der Größe eines relativ kleinen externen Feldes bezeichnet.
Dabei eignen sich zu Montage- und Integrationszwecken die
Dünnschicht-Systeme besser als die Mikrodrähte. Wir haben uns daher
auf die Entwicklung und Charakterisierung von Dünnschichtsensoren
konzentriert. Diese bestehen aus drei gesputterten Schichten in der Anordnung
FeCuNbSiB/Cu/FeCuNbSiB. Zur Funktionalisierung wird noch
eine Goldschicht aufgebracht. Im Gegensatz zu den GMI-Drähten zeigen
die Schichtsensoren eine ausgeprägte Anisotropie bezüglich der Richtung
eines angelegten externen Magnetfeldes.
Wir beschreiben verschiedene Möglichkeiten der Messung des GMI-
Effektes und zeigen, dass kleinste Mengen superparamagnetischer Partikel
detektiert werden können. Bei der Anwendung im Bereich der Analytik
biologischer Assays lagern sich diese Partikel dann durch spezifische
Interaktion zwischen biomolekularen Bindungspaaren (z.B. Antikörper-
Antigen, Rezeptor-Ligand, DNA-DNA etc.) selektiv an einen GMI-Sensor
an und können dort hochempfindlich nachgewiesen werden.
Gefördert vom BMBF, Förderkennzeichen 13N8127-8.
MA 18.3 Mi 18:00 H22
Digital method of magnetoresistive measurements based on Finite
Impulse Response filters — •N. Kozlova, M. Kozlov, D.
Eckert, K.-H. Müller, and L. Schultz — IFW Dresden, Postfach
270116, 01171 Dresden
A magnetoresistive technique has been developed for a pulsed field facility
with fields up to 60 T. Four-probe AC measuring technique is used
for magnetoresistance measurements. A digital approach for obtaining reliable
signal-to-noise ratio results has been developed. Algorithms based
on the least square method and the discrete Fourier transform were analyzed.
The algorithm based on a Finite Impulse Response filter has been
implemented. The Finite Impulse Response filter approach built around
the zero-phase delay Parks-McClellan filter implementation shows a better
signal to noise ratio in comparison with the least square method and
the discrete Fourier transform algorithm. The filter parameter calculation
and filtering has been solved in the Matlab Runtime integrated in
VEE Pro 6.0. The digital approach was successfully tested with measurements
on a superconducting bulk and thin film as well on semiconductor
materials.
This work is supported by BMBF project 03 SC5 DRE.
MA 18.4 Mi 18:15 H22
Einsatz von Fluxgates zur Magnetorelaxometrie an magnetischen
Nanoteilchen — •Erik Heim, Markus Havemann, Frank
Ludwig und Meinhard Schilling — Institut für elektrische Messtechnik
und Grundlagen der Elektrotechnik, TU Braunschweig, Hans-
Sommer-Str. 66, D-38106 Braunschweig
Magnetische Nanoteilchen aus Magnetit (Fe3O4) mit Durchmessern
unter 20 nm zeigen bei Raumtemperatur superparamagnetische Eigenschaften.
Wir untersuchen die Relaxation der Magnetisierung dieser Teilchen
in Abhängigkeit von der Zeit und der Feldamplitude der Aufmagnetisierung.
Die Relaxation zeigt grundsätzlich zwei verschiedene
Phänomene: Die Brownsche Relaxation hängt stark von der Teilchengröße
und dem umgebenden Medium ab. Die Néelsche Relaxation beschreibt
den Zerfall der externen Magnetisierung durch Gleichverteilung
der inneren Magnetisierung des einzelnen Teilchens. Durch Auswahl der
Teilchengröße lassen sich diese beiden Relaxationsvorgänge zeitlich trennen.
Eine Anwendung der magnetischen Nanoteilchen verwendet Antikörper
auf ihrer Oberfläche, um sie spezifisch an Biomoleküle zu binden.
Aufgrund der drastisch erhöhten Relaxation der gebundenen Teilchen
läßt sich ihre Konzentration aus dem Zeitsignal direkt nachweisen. In unserem
Messaufbau verwenden wir eine Helmholtzspule und ein Fluxgate-
Magnetometer, um die zeitliche Änderung der Magnetisierung der Nanoteilchen
nach dem Abschalten des externen Magnetfeldes zu messen. Der
Aufbau des Systems und erste Messungen werden vorgestellt.
MA 18.5 Mi 18:30 H22
Magneto-optische Spektroskopie mittels SHG — •Jan Peter
Podsiadly, Christian Müller und Paul Fumagalli — Institut
für Experimentalphysik, Freie Universität Berlin, Arnimallee 14, 14195
Berlin
Magneto-optische Second Harmonic Generation (MSHG) eröffnet eine
weitere Möglichkeit zur Erforschung magnetischer Schichten. Die Methode
ist besonders durch ihre Sensitivität für Grenz-und Oberflächeneffkte
interessant. Untersucht wurde der Einfluß verschiedener Deckschichten
auf die magneto-optischen Eigenschaften dünner Kobalt-Filme mittels
linearer magneto-optischer Kerr-Effekt(MOKE)-Spektroskopie sowie
MSHG- Spektroskopie. Für die MSHG-Messungen steht ein Ti:Saphir Lasersystem
zur Verfügung, welches mittels eines Optischen Parametrischen
Oszillators und einer Frequenzverdoppler-/verdreifacher-Einheit fast kontinuierlich
einen Spektralberich von 0,8eV bis 5eV abdeckt. Mit diesem
System kann ebenfalls der longitudinale magneto-optischer Kerreffekt gemessen
werden. Messungen des polaren magneto-optischen Kerreffektes
wurden an einem Kerr- Spektrometer in einem Spektralbereich von ebenfalls
0,8eV bis 5eV durchgeführt.